چرا بدن ما به خواب نیاز دارد؟

 

مجله علمی ایلیاد - خواب برای عملکرد مغز و سلامت کلی ضروری است، اما درک اینکه خواب چگونه اثرات سودمندش را به بدن منتقل می‌کند، هنوز ناشناخته مانده است. در مقاله‌ای‌ که در مجله‌ی بیولوژی PLOS منتشر شد، محققان خواب، «شاناز دیسلر» و «مکسیم جَن» در دانشگاه لوزان و موسسه‌ی سوئیسی بیوانفورماتیک SIB واقع در سوئیس، به دنبال رویکردهای جدید و بی‌طرفی هستند که بتوانند خواب را به سطح مطلوب برسانند.

 

در چنین رویکردی که «ژنتیک سیستم» نامیده می‌شود، با ارتباط دادن چند سطح اطلاعات از دی‌ان‌ای، به فنوتیپ از طریق بیان ژن، پروتئین‌ها و متابولیسم در سطح جمعیت، استنتاج‌هایی در مورد پدیده‌های بیولوژیکی به دست می‌آید. ژنتیک سیستم دیدگاهی جهانی و مرتبط از پدیده‌های بیولوژیکی را ارائه می‌دهد و در نتیجه نسبت به پیش‌بینیِ مستعد جدی بودن بیماری موثر است.

این مطالعه، ژنتیک سیستم را در موش‌ها تجزیه و تحلیل کرد و هدفش شناسایی مسیرهای سیگنال‌دهی مولکولی بود که انعطاف‌پذیری یا مستعد کم‌خوابی بودن را پیش‌بینی می‌کنند. هفت سال کار در پایگاه داده‌ی در دسترس و تعاملی جمع‌آوری شد و اثرات محرومیت از خواب و همچنین اثرات ژنوم در سطح رونوشت مغز و کبد، متابولوم خون و در نهایت فنوم خواب و بیداری را بررسی می‌کرد، یعنی یک کالبدشکافی دقیق و بی‌سابقه از فعالیت مغزی و رفتار خواب و بیداری.

بررسی اولیه بینش‌های خارق‌العاده‌ی جدیدی را مطرح کرد. جلوگیری از خواب در نیمه‌ی اول فاز استراحت عادتی بر تمام سیستم‌ها تاثیر چشم‌گیری گذاشت و طریقه‌ی بیانِ 78درصد از تمام ژن‌های بیان شده در مغز تغییر پیدا کرد. نویسندگان متغیرهای ژنتیکی زیادی را شناسایی کردند که تنها پس از چالش محرومیت از خواب وارد عمل شدند، نه زمانی که بدون تداخل باقی مانده بودند. همچنین، این متغیرها نه تنها حجم واکنش مولکولی یا خواب به کمبود خواب را تعیین کردند، بلکه بر برخی موارد، مسیر تغییر را نیز تعیین کردند و توضیح دادند که تغییرات بین فردی قوی چگونه با خواب ناکافی برخورد می‌کنند.

شاید جالب‌ترین مشاهده‌ی ناشی از این تحلیل‌ها این باشد که مولکول‌ها و مسیرهای متابولیکی که فقط در بافت محیطی فعال هستند، مستقیماً بر فنوتیپ‌های مرکزی تاثیر بگذارند، از جمله فراوانی نوساناتی که از نواحی خاص مغز مثل هیپوکامپ، ناشی می‌شوند. شواهد مربوط به هر چهار سطح سازماندهی، متابولیسم اسید چرب را نتیجه‌ی منفی کمبود خواب معرفی کرد. چنین یافته‌هایی نه تنها نیاز به استراتژی‌های درمانی جدیدی را عنوان می‌کنند، بلکه دیدگاه مغز محور خواب را به چالش می‌کشند، دیدگاهی که برای مدت‌های طولانی فرضیاتی را در مورد عملکرد و تنظیمات مغزی مطرح کرده است.

این دو گروه به رهبری «پائول فرانکن» و «یوانیس ژناریوس» مشارکت‌شان را ادامه دادند تا این منبع منحصربه‌فرد را بررسی و تقویت کنند. آن‌ها ابزار بیوانفورماتیکی را طراحی کردند تا بتوانند تعاملات و مسیرهایی که هنوز در داده‌ها پنهان هستند را مشخص کنند. این نویسندگان امیدوار هستند که از طریق این رویکرد بی‌طرف، بتوانند کشف کنند چرا بدن به خواب نیاز دارد.

 

نوشته: Public Library of Science
مترجم: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد