تنظيم النوم
لا يخفى على أحد مدى أهمية النوم الجيد ليلاً وتنظيم النوم، كما أظهر الباحثون كذلك الآثار الضارة على صحة الإنسان نتيجة الحرمان من النوم لفترات طويلة، ونظرًا أن فقدان الوعي هو المؤشر الرئيسي للنوم وارتباط الكثير من الآثار السلبية لقلة النوم بالدماغ،
كان تركيز باحثي النوم في دراسات تنظيم النوم يدور بشكل طبيعي حول الخلايا العصبية، ولكن قد كشفت الشاشات الجينية عن ثلاثة جينات لأنسجة محيطية تقوم بتنظيم النوم، فماذا يعني ذلك بالنسبة لأبحاث النوم!
أدت دراسة نُشرت في Cell Reports إلى قلب أبحاث النوم رأسًا على عقب، فقد أبلغ باحثون من جامعة تسوكوبا وجامعة طوكيو عن ثلاثة جينات رئيسية ضرورية لتنظيم النوم ولكن ليس في الدماغ بل في الأنسجة المحيطية.
توضح النتائج أن النوم يدور حول توازن البروتين عن طريق إجهاد الشبكة الإندوبلازمية (ER) وإنخفاض تنظيم التخليق الحيوي للبروتين بالأنسجة المحيطية.
اقرأ أيضا
كما قال يو هاياشي (عالم الأعصاب بجامعة طوكيو والمؤلف المشارك للدراسة): ” لقد ركز الباحثون لفترة طويلة على دراسة النوم في الدماغ، لكننا وجدنا أن الأنسجة المحيطية تطلب حقًا من الدماغ النوم”.
وبالنظر إلى تسبب اليقظة الطويلة إلى نوم أعمق وأطول، افترض هاياشي أنه يجب أن يكون هناك مواد مروجة للنوم تتراكم بالجسم أثناء استيقاظ الكائنات الحية.
من أجل اختبار فرضيتهم قام فريق هاياشي باختيار كائنًا نموذجيًا سهل التعامل معه مع أنماط نوم معروفة في توقيت النمو، وقد وقع اختيارهم على أحد أنواع الديدان الأسطوانية وهو Caenorhabditis elegans.
قام كاوانو [باحث النوم بجامعة تسوكوبا والمؤلف المشارك للدراسة] بخلق المئات من الطفرات العشوائية التي لاحظ تأثيرها على نوم الديدان، ووجد كاوانو أن الطفرات بثلاثة جينات جعلت الديدان تنام لفترة أطول بكثير من المعتاد.
اثنتان من الطفرات التي حددها كاوانو والفريق كانت في sel-1 وsel-11، والتي تشارك في تحلل البروتينات المختلة في ER، وأظهرت الديدان المتحولة تراكم البروتين عبر مسار استجابة البروتين (UPR) وتوتر ER اللاحق، كما حدد الفريق أيضًا جينًا ثالثًا قد قام بالتأثير على أنماط نوم الدودة وهو methionyl-tRNA synthetase (mars-1(، والذي يعد هامًا جدًا لبدء واستطالة خطوات التخليق الحيوي للبروتين، فلاحظ الفريق أنه في (mars-1) الممسوخ قد تم تثبيط الترجمة الكلية مما أدى إلى زيادة النوم في الديدان.
ونظرًا لأن فقدان النوم يسبب إجهاد ER ويضعف تخليق البروتين، يعتقد كاوانو وزملاؤه بأن الكائنات الحية تتعامل مع إجهاد ER في الأنسجة المحيطية عن طريق الإشارة إلى الدماغ بأن النوم مطلوب.
استخدم الفريق بعد ذلك مروجات خاصة بالأنسجة لإنقاذ التعبير عن تلك الجينات في أجزاء مختلفة من الجسم ووجدوا أن التعبير في بشرة الديدان قد أعاد النمط الظاهري للنوم الطبيعي.
بهذه النتائج أكد الباحثون لأول مرة أن تلك الجينات الثلاثة تشارك في عملية تنظيم النوم وتعمل على وجه التحديد في الأنسجة المحيطية، مع حدوث إشارات عصبية في اتجاه مجرى هذه المسارات،
وأخيرًا، قام الفريق بإجراء تجارب على الفئران لتأكيد أن نفس الوظيفة محفوظة في الثدييات، وقد أدى كل من التثبيط الدوائي والجيني لتلك الجينات والمسارات نفسها إلى زيادة مدة النوم لدى الفئران.
وقد أعجبت أميتا سيجال [عالمة الأعصاب بجامعة بنسلفانيا والتي لم تشارك في الدراسة] بأساليب الفريق قائلة: “اتخذ مؤلفو هذه الدراسة نهجًا غير متحيز، فلم يدخلوا في أية مفاهيم مسبقة لما هو مطلوب للنوم، بل تركوا الحيوانات تخبرهم بما هو مهم للنوم مع الشاشات الجينية الأمامية”.
يأمل هاياشي أن تؤدي تلك الدراسة إلى حقبة جديدة من التحقيق في النوم، والتي يكون فيها الجسم هو التركيز الرئيسي بدلاً من الدماغ.
المصادر