بازتنظیم ساعت بدن با فعال کردن نورون‌های مادربزرگ!

 محققان دریافته‌اند که فعال کردن نورون‌های موسوم به نورون‌های مادربزرگ(grandmother neurons) می‌تواند موجب تنظیم مجدد ساعت طبیعی بدن شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، ‌ انسان‌ها عادت کرده‌اند که در طول روز فعالیت کنند و شب را در خواب بگذرانند، اما سفر خارجی یا کار در شیفت شب می‌تواند این ریتم طبیعی را برهم بزند.

پیدا کردن راه‌هایی برای تنظیم مجدد ساعت بدن می‌تواند نکته کلیدی باشد. در حال حاضر محققان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس یک خوشه کوچک از نورون‌های "مادربزرگ" را جدا کرده‌اند که مسئول این نورون‌ها آن است که به بقیه مغز می‌گویند به خواب برو.

محققان دریافته‌اند که تحریک این دسته از نورون‌ها می‌تواند در مقابله با پرواززدگی یا جت‌لگ مفید باشد.

پرواززدگی یا جت‌لگ(Jet lag) حالتی است که در آن تنظیم خواب فرد پس از پروازی طولانی و به علت اختلاف ساعت مبدا با مقصد پرواز به هم می‌ریزد.

در پرواززدگی عوارضی مانند مشکل عدم تمرکز کافی، مشکلات عصبی و همچنین مشکلاتی در معده فرد بروز می‌کند.

مهم‌ترین دلیل پرواززدگی برهم خوردن ساعت بیولوژیک بدن است. طی مسافرت، به‌ویژه سفرهای طولانی ترشح هورمون ملاتونین که مسئولیت ساعت بیولوژیک و زیستی انسان را برعهده دارد، کاهش یافته و موجب اختلال ساعت خواب و بیداری فرد می‌شود.

فشار هوای داخل هواپیما، نوع تغذیه، استرس پیش از سفر، نداشتن تحرک و جابه‌جایی از دیگر عوامل بروز پرواززدگی به شمار می‌روند.

پیامدهای پرواززدگی ناشی از مسافرت هوایی به سمت شرق، شدیدتر از مسافرت به سمت غرب است. در هنگام سفر به شرق، از طول روز ما کاسته می‌شود و به طور کلی ساعت زیستی بدن ما، خود را با روز بلند شده بهتر انطباق می‌دهد تا روز کوتاه شده.

ساعت بیولوژیک بدن شما، تقریبا برنامه ۲۴ ساعته عملکردهای بدن را مدیریت می‌کند و توسط تغییر در نور تنظیم می‌شود.

اختلال در این چرخه به واسطه پرواز به مناطق زمانی جدید و یا کار در شیفت شب می‌تواند به طیف وسیعی از عوارض جانبی فیزیکی ناخوشایند منجر شود.

اما گاهی اوقات این وقفه‌ها اجتناب‌ناپذیر هستند، بنابراین دانشمندان در حال تلاش برای یافتن راه‌های بازتنظیم ساعت بدن هستند.

همه چیز از مولکول‌های مصنوعی گرفته تا عینک‌های نورانی و بالش‌های درخشان به عنوان درمان‌های احتمالی به کار گرفته شده است، در حالی که سایر مطالعات زیست‌شناسی، سیستم نهفته در بدن را کشف کرده‌اند. سیستمی که مکانیزم دوچرخه‌ای مغز است که بدن را به خواب می‌برد و بیدار می‌کند و در روند شبکیه نقش دارد.

ساعت مادر مغز، مدت زیادی است که ناشی از یک دسته کوچک از نورون‌ها در ناحیه SCN در پایه مغز شناخته می‌شوند.

تحقیقات گذشته نشان داده است که تحریک این ناحیه با پرتوهای نور می‌تواند به موش‌ها کمک کند که ریتم خود را به حالت عادی برگردانند.

محققان دانشگاه واشنگتن در این مطالعه جدید کشف کردند که شما نیازی به تحریک کل SCN ندارید. به نظر می‌رسد تنها حدود ۲۰۰۰ عدد از ۲۰ هزار نورون موجود در این قسمت از مغز، با تولید یک ترکیب به نام پپتید روده‌ای (VIP) که نورون‌ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر و هماهنگ‌سازی برنامه‌های خود از آن استفاده می‌کنند، فعالیت می‌کنند.

"اریک هرزوگ"، نویسنده این مطالعه می‌گوید: ما فرض کردیم که عصب‌های VIP مانند مادربزرگ‌ها هستند که به همه می‌گویند چه کار کنند.

برای آزمایش این که آیا این نورون‌ها واقعا به اندازه کافی برای تنظیم مجدد قابلیت دارند، محققان ابتدا ریتم شبانه‌روزی موش‌ها را با قرار دادن ۲۴ ساعته آنها در تاریکی، از بین بردند.

سپس روزانه و در یک ساعت مشخص از تکنیک‌های اپتوژنتیک برای تحریک یک نورون VIP برای تحریک یک منطقه زمانی جدید استفاده کردند.

محققان دریافتند که الگوهای مختلف تحریک، تاثیرات متفاوتی روی موش‌ها دارد. آنهایی که نورون‌هایشان در الگوهای نامنظم تحریک شد، به نظر می‌رسید بسیار سریعتر از آنهایی که سیگنال‌های ثابت بیشتری دریافت می‌کردند، با برنامه جدید سازگار شدند.

هرزوگ می‌گوید: ما متوجه شدیم الگوی نامنظم موجب می‌شود نورون‌های VIP، VIP آزاد کنند. ما فکر می‌کنیم VIP ماده‌ای است که می‌تواند ساعت بدن را سریعتر تغییر دهد.

وی افزود: ما شروع به درک چگونگی هماهنگ شدن سیستم زمان‌بندی مغز کردیم و دریافتیم که کد مورد استفاده توسط نورون‌های VIP واقعا برای تنظیم کردن برنامه روزانه کلیدی است.

ما هنوز راه زیادی در پیش رو داریم تا با تحریک نورون‌های مادربزرگ کارگران، ساعت بدن آنها را مجددا تنظیم کنیم، اما کشف این مکانیزم حداقل اولین قدم به سوی این هدف است.

این تحقیق در مجله Neuron منتشر شده است.