Ученые из Калифорнийского университета в Беркли описали нейронную цепь, которая управляет выделением гормона роста во сне. Это открытие не только проясняет давно известный механизм, но и выявляет систему обратной связи, которая регулирует баланс между сном и бодрствованием. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Гормон роста необходим для укрепления костей и мышц, метаболизма жиров и восстановления тканей. Его концентрация в организме достигает пика во время глубокого сна. Сбои в этом процессе связывают с риском развития метаболических нарушений, включая диабет, и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера. Понимание нейронных основ этого процесса может помочь в разработке новых методов их лечения.
В ходе экспериментов на мышах исследователи установили, что центром управления служит гипоталамус. В нём расположены два типа нейронов с противоположными функциями: одни вырабатывают соматолиберин, стимулирующий выброс гормона роста, а другие – соматостатин, который его подавляет. Активность этих нейронов меняется в зависимости от фазы сна, что и определяет циклы выработки гормона.
Исследование также выявило ранее неизвестный механизм обратной связи. Выделившийся гормон роста активирует голубое пятно – область в стволе мозга, отвечающую за бодрствование и внимание. По мере накопления гормона эта область стимулируется, подготавливая мозг к пробуждению. Таким образом, сон запускает выработку гормона, а гормон, в свою очередь, участвует в регуляции цикла сна и бодрствования. Эта система важна как для физического восстановления, так и для поддержания когнитивных функций.
