Ученые обнаружили нейронную цепь, связывающую глубокий сон с выбросом гормона роста

Исследователи выявили нейронную цепь, связывающую глубокий сон с выбросом гормона роста. Это открытие объясняет, как сон и гормон регулируют друг друга, влияя на рост мышц, жировой обмен и работу мозга. Credit: Yang Dan lab/UC Berkeley

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли раскрыли механизм работы мозга, отвечающий за выработку гормона роста во время сна. Исследование, опубликованное в журнале Cell, описывает ранее неизвестную систему обратной связи, которая помогает поддерживать баланс этого гормона.

Известно, что уровень гормона роста повышается во время глубокой фазы сна (non-REM). Однако до сих пор оставалось загадкой, как именно мозг контролирует этот процесс. Команда под руководством профессора Ян Дань в экспериментах на мышах выявила, что два пептидных гормона — GHRH (стимулирующий выброс) и соматостатин (подавляющий его) — работают по-разному в зависимости от стадии сна. Во время быстрого сна (REM) активность обоих гормонов растет, что приводит к большему выбросу. В фазе глубокого сна уровень соматостатина падает, а GHRH умеренно повышается.

Ключевым открытием стала новая петля обратной связи с участием голубого пятна (locus coeruleus) — области ствола мозга, отвечающей за бодрствование и внимание. По мере накопления гормона роста во сне он стимулирует голубое пятно, способствуя пробуждению. Однако если его активность становится слишком высокой, он неожиданно начинает вызывать сонливость.

«Сон и гормон роста образуют жестко сбалансированную систему: недостаток сна снижает выброс гормона, а его избыток подталкивает мозг к бодрствованию. Этот баланс необходим для роста, восстановления и метаболического здоровья», — объяснил соавтор исследования Дэниел Сильверман.

Поскольку гормон роста влияет на голубое пятно, играющее ключевую роль в поддержании внимания, новая система может также влиять на когнитивные функции. «Гормон роста не только помогает наращивать мышцы и кости, уменьшая жировую ткань, но и может улучшать когнитивные способности, повышая общий уровень бодрствования после пробуждения», — добавил первый автор исследования Синьлу Дин.

Открытие может привести к разработке новых методов лечения нарушений сна, связанных с диабетом, ожирением, а также нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.