• آنا ساندویو
• ترجمۀ فرهنگ راد
بسیاری از ما شنیدهایم که به خواب رفتن در هنگام تاریک شدن هوا عادت سالمی است، زیرا نور و تاریکی بر ریتم شبانهروزی بدن ما تأثیر میگذارند. اما به طور دقیق نور چگونه بر چرخۀ خواب – بیداری در ما تأثیر میکند؟ تحقیق جدید احتمالاً بخشی از پاسخ در این مورد را یافته است.
حال که تابستان فرار رسیده است، آن دسته از ما که میخواهند پس از ساعت شش صبح بخوابند، به یک همزاد کور نیاز دارند؛ نور مایل است تا ما را بیدار کند. اما چرا این اتفاق میافتد؟
بیشتر ما میدانیم که نور نقشی در تنظیم ضربآهنگ شبانهروزی ما بازی میکند، اما دقیقاً اینکه نور چگونه بر خواب تأثیر میگذارد چیزی است که دانش اندکی در موردش وجود دارد. پژوهشگران "انستیتو تکنولوژی (کَلتِک / Caltech) کالیفرنیا"، بر آن شدند تا اثرات نور بر خواب را مورد بررسی قرار دهند.
پژوهشگر رهبر مطالعۀ جدید – که در نشریۀ نورون / Neuron منتشر شده، دیوید پرابر / David Prober استاد رشتۀ بیولوژی در کلتک است.
پروفسور پرابر در مورد انگیزۀ انجام پژوهش خود توضیح میدهد، "محققان پیشتر آشکار کردهاند که گیرندههای نور در چشم به اثرات مستقیم نور در بیداری و خواب نیاز دارند. اما ما میخواستیم بدانیم که مغز چگونه این اطلاعات بصری را برای اثرگذاری بر خواب به کار میبرد."
برای رسیدن به پاسخِ پرسش خود، پروفسور پرابر و تیمش ماهی قزلآلا را انتخاب کردند، که جانوری است که الگوهای خواب / بیداری مشابه انسان دارد، و نیز سیستم بصری در آن شفاف است، بنابراین محققان را قادر میسازد تا بدول توسل به روشهای تهاجمی، تصاویری از سلولهای عصبی جانور تهیه کنند.
چطور پروتئین به نور جواب میدهد
نویسندۀ اول مطالعه وندی چان / Wendy Chen، آزمایشها را انجام داد. خانم چان از قزلآلاهایی استفاده کرد که به صورت ژنتیکی برای بیان بیش از حد یک ژن خاص به نام پروکینیتیسین 2 (Prok2) اصلاح شده بودند.
محققان پی بردند که قزلآلایی که دچار بیشبیان Prok2 است تمایل به آن دارد که در طول روز به خواب رود و در کوران شب بیدار بماند.
نکتۀ جالب توجه این است که به نظر نمیرسد این عمل به ریتم شبانهروزی منظم ماهی بستگی داشته باشد. در عوض، این اثر منحصراً تحت تأثیر این موضوع است که آیا چراغهای موجود در پیرامون ماهی روشن یا خاموش هستند.
نتایج آزمایشها نشان دادند که Prok2 میتواند اثر بیدارکنندگی معمول نور و همچنین اثر القاء خواب توسط تاریکی را مهار کند.
در مرحلۀ بعد، دانشمندان جهشهای ژنتیکی را هم در Prok2 قزلآلا و هم در گیرندۀ این پروتئین القاء کردند، تا ببینند که این عمل چطور بر الگوی خواب – بیداری نور کنترل شده تأثیر میگذارد.
محققان پی بردند که ماهی دچار "اختلال خواب وابسته به نور" میشود. برای مثال، ماهی دارای گیرندۀ جهش یافتۀ Prok2 تمایل دارد تا در زمان روشنایی بیشتر فعال باشد و در زمان تاریکی کمتر – که این نقطۀ مقابل چیزی است که پیشتر در ماهی دارای بیان بیش از حد Prok2 و در عین حال گیرندههای عملکردی Prok2 ثبت شده بود.
در نهایت دانشمندان تصمیم گرفتند در این باره تحقیق کنند که آیا نور، با هدف تنظیم خواب، به پروتئینهای القاء خواب دیگری در مغز نیاز دارد یا خیر.
پژوهشگران پی بردند که افزایش زیاد سطح Prok2 همچنین باعث افزایش سطح گلانین میشود، که یک پپتید عصبی است که در هیپوتالاموس قدامی یافت میگردد.
تحقیق بیشتری با هدف درک فعل و انفعال تقویت خواب میان ژنها و سلولهای عصبی انسان و همچنین تحقیق در مورد اینکه پپتید عصبی Prok2 تأثیرات مشابهی را در انسان دارد، مورد نیاز است.
اگر پژوهشهای آتی تعیین کنند که پروتئینها در انسان نیز رفتار مشابهی دارند، این مطالعه راه را به روی داروهای تازهای برای القاء خواب یا بیداری، باز خواهد کرد.
پروفسور دیوید پرابر اضافه میکند، "اگرچه حیوانات روزگرد مثل قزلآلا بیشتر اوقات خود را در طول شب به خواب میروند و در طول روز بیدار میمانند، در عین حال در طول روز چرتی میزنند و گاه در طول شب بیدار میشوند، که این مشابه رفتار بسیاری از انسانها است."
پروفسور دیوید پرابر میگوید: "نتایج مطالعۀ ما میگوید که سطح Prok2 نقشی اساسی در تنظیم تعادل صحیح میان خواب و بیداری در طول اوقات روز و شب بازی میکند."
Source:
medicalnewstoday.com
Why does light keep us awake and darkness make us sleepy?
By Ana Sandoiu
Published: Mon 26 June 2017
نظرات (0)