استفاده از ویرایش ژن برای ایجاد اختلال در ژنی در تالاموس که پروتئینی را که به GABA متصل می‌شود کد می‌کند، فعالیت امواج دلتا را افزایش داد و باعث خواب عمیق در مدل‌های موش شد.
منبع: هاروارد
خواب سالم یک نیاز فیزیولوژیکی اساسی است. در غیاب آن، تعداد بی شماری از فرآیندها در بدن می توانند به طرز وحشتناکی دچار مشکل شوند. مشکلات مزمن خواب با اختلالات سلامت روان، بیماری های قلبی عروقی، دیابت نوع 2 و چاقی و سایر بیماری ها مرتبط است.
با این حال، دستیابی مداوم به خواب عمیق و ترمیمی لازم برای سلامت فیزیولوژیکی مطلوب و اوج عملکرد شناختی به دلیل سبک زندگی، عوامل محیطی و بیولوژیکی می تواند دشوار باشد.
یک سوال
یکی از گیج کننده ترین سوالات در بیولوژی خواب این است که چگونه خواب عمیق توسط مغز تنظیم می شود. پاسخ می تواند به روشن کردن راه های جدید برای کاهش مشکلات خواب کمک کند.
در حال حاضر، یک مطالعه جدید منتشر شده توسط محققان دانشکده پزشکی هاروارد در VA Boston Healthcare System سرنخ‌های حیاتی در مورد این معمای دیرینه ارائه می‌دهد.
این کار که روی موش‌ها انجام شد و در 26 آوریل در Nature Communications منتشر شد، ناحیه‌ای در مغز را شناسایی می‌کند که نوسانات امواج دلتا را تنظیم می‌کند – سیگنال‌های الکتریکی منتقل شده از نورون‌ها که در طول عمیق‌ترین مراحل آرامش ایجاد می‌شوند. آنها مشخصه خواب ترمیمی هستند
یک پژوهش
این تیم تحقیقاتی روی نورون‌های تالاموس، ناحیه‌ای از مغز که خواب و بیداری را تنظیم می‌کند، از جمله عملکردهای دیگر، استفاده کردند. محققان با استفاده از ویرایش ژن CRISPR-Cas9، ژنی را که کد کننده پروتئینی است که به انتقال دهنده عصبی بازدارنده GABA متصل می شود، مختل کردند.
پروتئین هدف داروهایی است که خواب را تقویت می کنند. اختلال در این ژن در مدل های موش باعث افزایش فعالیت امواج دلتا و افزایش خواب عمیق در حیوانات شد.
اگر این یافته ها در مدل های حیوانی دیگر تکرار شوند، این یافته ها می تواند زمینه ای را برای طراحی درمان هایی ایجاد کند که این پروتئین را به دقت هدف قرار دهند تا خواب عمیق را القا کنند.
مشکل داروها
رادیکا بشیر، محقق ارشد این مطالعه، استادیار روانپزشکی در HMS و VA بوستون گفت: یافته‌های ما گام مهمی به جلو در تعیین اساس مولکولی تنظیم خواب است و به یک استراتژی دارویی جایگزین برای ترویج خواب طبیعی و ترمیمی اشاره می‌کند.
درمان های جدید به شدت مورد نیاز است. داروهای بی خوابی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که ابزار مهمی برای درمان بی خوابی مداوم هستند، دارای معایب شناخته شده ای هستند. بسیاری از این داروها با به خواب رفتن سریع افراد عمل می کنند، اما همچنین تمایل دارند فعالیت امواج دلتای ترمیمی را کاهش دهند. بنابراین، در حالی که چنین داروهایی باعث به خواب رفتن می شوند، خوابی که آنها ایجاد می کنند لزوماً ترمیم کننده نیست.
بشیر که به همراه همکار ریچی براون، دانشیار این مطالعه را رهبری کرده است، افزود: «ما معتقدیم که یافته‌های ما زمینه را برای توسعه دسته جدیدی از داروهای خواب فراهم می‌کند که می‌توانند با افزایش نوسانات امواج دلتا به این حفظ خواب عمیق دست پیدا کنند.»
موج دلتا
موج دلتا نوعی موج مغزی با دامنه بالا است که در انسان یافت می شود و با خواب عمیق مرتبط است. امواج دلتا فرکانس یک تا سه هرتز (هرتز) دارند و با استفاده از الکتروانسفالوگرام (EEG) اندازه گیری می شوند.
تصور می‌شود که این امواج مغزی از تالاموس بیرون می‌آیند و عموماً با خواب آرام همراه هستند (که در مرحله سوم خواب شروع می‌شود.) این دوره زمانی که در طی آن امواج دلتا رخ می‌دهند اغلب به عنوان خواب عمیق شناخته می‌شوند.
چگونه امواج دلتا در هنگام خواب عمیق اندازه گیری می شوند
امواج دلتا برای اولین بار در اوایل دهه 1900 پس از اختراع EEG شناسایی و توصیف شدند که به محققان اجازه داد تا فعالیت مغز در طول خواب را بررسی کنند. هنگام خواب، چندین بار این مراحل تکرار می شود.
در مراحل اولیه خواب، افراد هنوز بیدار و تا حدودی هوشیار هستند. که امواج بتا سریع و کوچک تولید می شود. در نهایت، امواج کندتر به نام امواج آلفا را می توان با EEG مشاهده کرد. پس از خواب، مراحل خواب شروع می شود:
مراحل خواب
- مرحله 1 (N1) خواب سبک است که معمولاً بلافاصله پس از خوابیدن شروع می شود و تنها چند دقیقه طول می کشد. در این مرحله، مغز فعالیت آهسته و با دامنه بالا به نام امواج تتا ایجاد می کند.
- مرحله 2 (N2) خواب حدود 50 درصد از خواب شبانه را در بر می گیرد و با دوک های خواب و کمپلکس های K مشخص می شود. این مرحله کمی بیشتر از مرحله قبل طول می کشد.
- مرحله 3 (N3) خواب عمیق است و باید حداقل 20 درصد از خواب شبانه را در بر گیرد. در این مرحله، مغز شروع به تولید امواج آرام و عمیق خواب دلتا می کند. مردم در این مرحله بسیار کمتر پاسخگو هستند و کمتر از محیط بیرونی خود آگاه هستند. خواب موج دلتا اغلب به عنوان یک نقطه انتقال بین خواب سبک و عمیق در نظر گرفته می شود.
- خواب REM با حرکات سریع چشم مشخص می شود و در رویا دیدن افزایش می یابد. و حدود 90 دقیقه پس از به خواب رفتن شروع شده و ممکن است هر شب چندین چرخه از آن را تجربه کنید.
امواج دلتا با مراحل خواب عمیق مرتبط هستند: مرحله 3 و REM. در مرحله 3، کمتر از نیمی از امواج مغزی از امواج دلتا تشکیل شده است، در حالی که بیش از نیمی از فعالیت مغز از امواج دلتا در طول خواب REM تشکیل شده است.
https://neurosciencenews.com/gaba-deep-sleep-20495/
https://www.verywellmind.com/what-are-delta-waves-2795104
سید مهدی ساداتی هستم. عاشق مغز! داروساز و دانشجوی دکترای تخصصی علوم اعصاب. عضو تیم مرکز سلامت مغز دانا! از علاقه هام شناسوندن کارایی های هیجان انگیز مغز به زبان ساده به آدمهاست! جست و جو می کنم در افسردگی، داروهای موثر بر مغز و سایر بیماری های حوزه ی روان و البته نوروپلاستیسیتی!