Глубокий сон не просто помогает восстановиться, но и напрямую влияет на рост, обмен веществ и работу мозга. Ученые Калифорнийского университета в Беркли раскрыли механизм, который связывает сон с выработкой гормона роста, и объяснили, почему недосып может приводить к серьезным последствиям для здоровья. Работа опубликована в журнале Cell.
Ключевую роль играет гормон роста — вещество, которое активно выделяется во время сна. Он отвечает за рост костей и мышц, участвует в сжигании жира и регулирует уровень сахара в крови. Особенно важен этот процесс для подростков, поскольку влияет на окончательный рост организма.
Ранее было известно, что при плохом сне уровень гормона снижается, однако причины этого оставались неясными. Теперь ученые впервые описали нейронные цепи, управляющие этим процессом.
«Мы не просто измеряли уровень гормона в крови, а напрямую регистрировали активность нейронов, чтобы понять, что происходит в мозге», — объяснила первый автор исследования Синьлу Дин, постдокторант факультета нейробиологии Калифорнийского университета в Беркли и Института нейронаук Хелен Уиллс.
Центр управления этим механизмом находится в гипоталамусе — области мозга, отвечающей за базовые функции организма. Там работают два противоположных сигнала: один стимулирует выделение гормона роста, другой — подавляет его.
Кроме того, ученые обнаружили неожиданную обратную связь. По мере накопления гормон роста начинает воздействовать на участок мозга, связанный с бодрствованием, — голубое пятно (locus coeruleus).
«Сон и гормон роста образуют тесно связанную систему: недостаток сна снижает его выработку, а сам гормон затем влияет на состояние бодрствования», — отметил соавтор работы Дэниел Сильверман, постдокторант Калифорнийского университета в Беркли.
Особое значение имеет фаза медленного сна (non-REM), когда происходят основные процессы восстановления. Нарушения сна могут привести не только к усталости, но и к повышенному риску ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.
По словам исследователей, гормон роста влияет не только на физическое состояние, но и на когнитивные функции.
«Он может способствовать поддержанию бодрости и ясности мышления после пробуждения», — добавила Синьлу Дин.
Ученые считают, что открытие поможет разработать новые методы лечения нарушений сна и заболеваний, связанных с обменом веществ и работой мозга.
Ранее ученые обнаружили у инсульта аномальное влияние на мозг.