اگر همین الان به داروخانه بروید و یک مکمل برای بهبود خواب تان بخواهید، ممکن است با قرص ملاتونین روبرو شوید. این هورمون مکمل به عنوان یک داروی خواب آور استفاده می شود و شواهد تجربی و حتی تحقیقات علمی معتبر کارایی آن را اثبات کرده اند. با این حال بدن خود ما بصورت طبیعی ملاتونین می سازد اما تا قبل از آزمایشی که قصد داریم در این پست درباره آن صحبت کنیم، هیچکس نمی دانست که این ملاتونین به خواب طبیعی کمک می کند. محققان این آزمایش معتقدند که حتی در صورت عدم استفاده از مکمل هم ملاتونین می تواند به ما کمک کند که خواب سالم و طبیعی داشته باشیم.
ملاتونین – قسمت سبز رنگ مغز ماهی – نقش به سزایی در بهبود سلامت خواب انسان و برخی از مهره داران دارد
وقتی به کسی بگویید که در دانشگاهی روی تاثیر ملاتونین روی خواب تحقیق شده، احتمالاً با این سوال روبرو می شوید که ” مگر این تاثیر قبلاً ثابت نشده؟ “. با در نظر گرفتن داروهای خواب آور مبتنی بر ملاتونین و مقالاتی که هر از چند گاهی در روزنامه ها و وب سایت ها منتشر می شود، این واکنش ها طبیعی هستند. اگرچه تحقیقات زیادی نشان داده اند که استفاده از مکمل ملاتونین به بهبود سلامت خواب کمک می کند اما برخی از مطالعات هم نتیجه عکس داشته اند و به همین خاطر تاثیرگذاری ملاتونین همواره محل بحث بوده است. از همه مهمتر اینکه این تحقیقات هیچ اطلاعاتی درباره نقش ملاتونین طبیعی در بدن به شما نمی دهند و ما نمی دانیم ملاتونینی که بصورت طبیعی ترشح می شود، دقیقاً چه نقشی دارد.
چند عامل در ایجاد احساس خستگی نقش دارند. خواب معمولاً توسط دو مکانیزم در بدن تنظیم می شود: یک مکانیزم هم ایستایی که به نشانه های داخلی بدن برای خواب واکنش نشان می دهد و یک مکانیزم شبانه روزی که به نشانه های خارجی مثل نور و تاریکی به عنوان سیگنال نزدیک شدن زمان خواب و بیداری واکنش نشان می دهد.
چندین سال است که دانشمندان می دانند تولید ملاتونین با ساعت شبانه روزی تنظیم می شود و حیوانات معمولاً در شب ملاتونین بیشتری ترشح می کنند. با این حال این شواهد برای اثبات تاثیرگذاری ملاتونین در خواب کافی نیستند. مثلاً با وجود اینکه حیوانات شب زی در طول روز می خوابند و در شب فعالیت می کنند اما باز هم بیشترین میزان ترشح ملاتونین را در شب دارند.
یک گروه تحقیقاتی از موسسه فناوری کالیفرنیا تصمیم گرفتند با انجام آزمایش روی گورخرماهی نقش ملاتونین در خواب را مشخص کنند. از گورخرماهی در تحقیقات زیست شناسی و پزشکی زیاد استفاده می شود و دلیل آن هم اندازه کوچک و ژنوم شناخته شده آنهاست. گورخرماهی ها هم مثل انسان ها روز زی هستند – یعنی روزها بیدارند و شب ها می خوابند – و ملاتونین را هم در شب ترشح می کنند.
اما از کجا می توان فهمید که یک ماهی خوابیده است؟ محققان برای تشخیص این حالت معیارهای رفتاری بخصوصی دارند – مثل مدت زمان واکنش نشان دادن به محرک های خارجی – که براساس آنها می توانند خواب یا بیدار بودن ماهی ها را تشخیص دهند. مثلاً اگر یک ماهی برای یک یا دو دقیقه هیچ حرکتی نکند، فرض بر این گذاشته می شود که در حالت خواب قرار دارد.
محققان برای آزمایش اثر طبیعی ملاتونین روی خواب، ابتدا الگوی خواب گورخرماهی نرمال را با گروهی که بخاطر جهش در یکی از ژن هایشان قادر به ترشح ملاتونین نبودند، مقایسه کردند. نتیجه مقایسه نشان داد که طول خواب ماهی های جهش یافته نصف ماهی های نرمال است. تفاوت دیگر این بود که گورخرماهی های نرمال 10 دقیقه بعد از خاموش شدن چراغ ها به خواب می رفتند – تقریباً برابر همین زمان برای انسان – اما گورخرماهی های جهش یافته 20 دقیقه بعد خوابشان می برد.
این نتایج بخوبی نشان می داد که تقریباً نیمی از خواب گورخرماهی تحت تاثیر ترشح ملاتونین قرار دارد. نتایج این مقایسه نشان می دهد که نقش ملاتونین در سلامت خواب بسیار بالاست و هم برای به خواب رفتن و هم برای در خواب ماندن به ملاتونین طبیعی نیاز داریم.
هم در انسان و هم در گورخرماهی، ملاتونین در بخشی از مغز به نام غده صنوبری ترشح می شود. برای اثبات اینکه تغییر در الگوی خواب ناشی از فقدان ملاتونین در مغز است، محققان از دارویی استفاده کردند که سلول های غده صنوبری را می کشد و تولید هورمون را کاملاً متوقف می کند. ماهی های که این دارو را دریافت کرده بودند دقیقاً همان واکنش ماهی های جهش یافته را نشان دادند. وقتی دارودرمانی قطع شد، بعد از گذشت زمان لازم برای باز تولید سلول های غده صنوبری ماهی ها به الگوی خواب سالم بازگشتند.
الگوی خواب – مثل بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی و رفتاری – توسط ساعت شبانه روزی تنظیم می شوند. ساعت شبانه روزی در هر موجود زنده این فرایندها را براساس تغییرات روزانه در محیط – مثل نور روز و تاریکی شب – تنظیم می کند. با وجود اینکه دانشمندان بخوبی می دانند که ساعت شبانه روزی چطور کار می کند، هنوز مشخص نیست که ساعت چطور خواب را تنظیم می کند. حالا که محققات متوجه شده اند که ملاتونین در خواب طبیعی تاثیر دارد، سوال بعدی این است که آیا ملاتونین در تنظیم شبانه روزی خواب هم نقش دارد؟
برای پاسخ به این سوال، ابتدا گورخرماهی های جهش یافته و نرمال در چرخه نور و تاریکی طبیعی – 14 ساعت روز و 10 ساعت شب – رشد کردند تا سساعت شبانه روزی شان تنظیم شود. وقتی ماهی ها به سن پنج روزگی رسیدند، هر دو گروه را در یک محیط تاریک قرار دادند. در این شرایط تاریکی مطلق، ساعت شبانه روزی همچنان کارش را در بدن ماهی ها انجام می داد و فقدان سیگنال نور روز در محیط اطراف روی آن تاثیر نداشت. همانطور که انتظار می رفت گورخرماهی های نرمال چرخه خواب شبانه روزی شان را در این شرایط حفظ کردند. اما گورخرماهی های جهش یافته هیچ الگوی خواب شبانه روزی را نشان ندادند.
سالهاست محققان در جوندگان بدنبال فاکتوری برای تنظیم شبانه روزی خواب می گردند و چند مولکول دیگر شبیه ملاتونین کشف کرده اند که با ساعت شبانه روزی تنظیم می شود. این مولکول ها هم وقتی به عنوان مکمل مصرف می شوند، می توانند به بهبود سلامت خواب کمک کنند. با این وجود حیوانات جهش یافته ای که این فاکتورها را نداشتند، چرخه خواب شبانه روزی نرمال داشتند. پیشتر گمان میشد تمام این مولکول ها با هم کار می کنند و برای ایجاد تاثیر در چرخه خواب باید در چندین ژن جهش ایجاد میشد. اما این تحقیق نشان داده است که با حذف یک مولکول – ملاتونین – میتوان تغییر موردنظر را ایجاد کرد. نتایج این آزمایش به قدری واضح بوده است که جای هیچ شکی باقی نگذاشته است.
بعد از اینکه مشخص شد ملاتونین برای تنظیم شبانه روزی خواب ضروری است، محققان بدنبال نحوه کار این هورمون رفتند. محققان به این منظور به دنبال آدنوزین – بخشی از مکانیزم هم ایستایی که سلامت خواب را بهبود می بخشد – گشتند. وقتی حیوانات در طول روز انرژی مصرف می کنند، آدنوزین جمع شده در مغز باعث می شود حیوان احساس خستگی کند و این فشار از طریق خواب آزاد می شود.
محققان به هر دو گروه گورخرماهی – گروه نرمال و گروه جهش یافته – داروهایی دادند که سیگنال های آدنوزین را فعال میکرد. با انجام این آزمایش مشخص شد که دارو روی ماهی های نرمال تاثیری نداشته است اما خواب عادی در ماهی های جهش یافته را بازسازی کرد. محققان با این آزمایش به این نتیجه رسیدند که ملاتونین از طریق فعال کردن آدنوزین سلامت خواب را بهبود می بخشد. به این ترتیب رابطه بین فرایند هم ایستایی و فرایند شبانه روزی در تنظیم خواب روشن تر شده است.
گروه تحقیقاتی این فرضیه را مطرح کردند که ساعت شبانه روزی تولید ملاتونین را فعال می کند و در نتیجه کیفیت خواب را از طریق مکانیزم های معرفی شده بهبود می بخشد. همین ملاتونین تولید آدنوزین را تحریک می کند و در نتیجه بهبود خواب با روش هم ایستایی را ممکن می سازد. آزمایش های بیشتری برای اثبات این مدل نیاز است اما همین نتایج اولیه اطلاعات بسیار خوبی درباره خواب انسان در اختیار دانشمندان قرار داده است.
گورخرماهی ها نوعی مهره دار هستند که ساختار مغز آنها شباهت زیادی به مغز ما دارد. همه نشانگرهایی که در این آزمایش و آزمایش های مشابه مورد بررسی قرار گرفته اند در نواحی یکسانی از مغز پستانداران و گورخرماهی قرار دارند. خواب انسان و خواب گورخرماهی تفاوت های قابل توجهی با هم دارند اما همه داروها و داده های ژنتیکی این آزمایش نشان می دهند فاکتورهای مشابه تاثیرات یکسانی در خواب گورخرماهی و پستانداران دارند. بخاطر همین شباهت ها می توانیم امیدوار باشیم که نسل جدید داروهای خواب آور، ملاتونین مصنوعی وارد بدن نکنند بلکه بدن را برای تولید ملاتونین تحریک کنند.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.