每位健身爱好者都知道,深度的、安静的睡眠能够提升生长激素的水平,从而帮助肌肉和骨骼的增长,并促进脂肪的燃烧。而对于青少年来说,充足的生长激素是他们达到身高潜力的关键。
然而,为什么缺乏睡眠,尤其是早期的深度非快速眼动(非REM)睡眠,会降低生长激素的水平,一直以来都是一个谜。近期,来自加州大学伯克利分校的研究者们在《细胞》杂志上发表了一项新研究,揭示了大脑如何调节睡眠与生长激素的释放,并发现了一个新的反馈机制,这一机制在生长激素水平的精细平衡中起着重要作用。
这项研究为我们理解睡眠与激素调节之间的相互作用提供了新的视角。研究结果可能为治疗与代谢疾病(如糖尿病)以及神经退行性疾病(如帕金森病和阿尔茨海默病)相关的睡眠障碍开辟新的途径。
研究的首席作者丁新璐表示:“人们知道生长激素的释放与睡眠密切相关,但我们之前仅仅是通过抽血来检测睡眠期间的生长激素水平。现在,我们通过直接记录小鼠的大脑神经活动,揭示了这一过程的细节。”
生长激素不仅调节葡萄糖和脂肪的代谢,睡眠不足还会增加肥胖、糖尿病和心血管疾病的风险。
睡眠-觉醒周期
负责在睡眠-觉醒周期中调节生长激素释放的神经元,主要包括生长激素释放激素(GHRH)神经元和两种抑制性神经元,位于下丘脑这一古老的大脑核心区域。一旦释放,生长激素会增加脑干中一个名为蓝斑(locus coeruleus)的区域的神经元活动,该区域与觉醒、注意力、认知和新奇追求有关。蓝斑神经元的失调与多种精神和神经疾病相关。
研究合作者丹尼尔·西尔弗曼指出:“理解生长激素释放的神经回路,最终可能指向改善睡眠质量或恢复正常生长激素平衡的新激素疗法。”
研究团队通过在小鼠的大脑中插入电极,测量在用光刺激下下丘脑神经元活动变化的过程,探讨了这一神经内分泌回路。小鼠在白天和黑夜会短暂睡眠,提供了研究生长激素变化的多次机会。
通过先进的回路追踪技术,研究者们发现,控制生长激素释放的两种小肽激素——GHRH(促进释放)和生长抑素(抑制释放)在快速眼动(REM)和非快速眼动(非REM)睡眠期间的作用不同。在REM睡眠期间,生长抑素和GHRH水平上升以提升生长激素,而在非REM睡眠期间,生长抑素水平下降,GHRH水平则仅适度上升来促进生长激素释放。
研究发现,释放的生长激素调节蓝斑活动,形成反馈机制,帮助维持一种动态的平衡。在睡眠中,生长激素会逐渐累积,刺激蓝斑,促进觉醒。然而,当蓝斑过度兴奋时,反而会导致嗜睡。
西尔弗曼说:“这表明,睡眠与生长激素形成了一个紧密平衡的系统:睡眠不足会减少生长激素的释放,而过多的生长激素又会推动大脑走向觉醒状态。”
生长激素在很大程度上通过蓝斑作用于大脑的整体觉醒状态,因此,适当的平衡可能对注意力和思维产生更广泛的影响。
丁新璐总结道:“生长激素不仅帮助你增强肌肉和骨骼、减少脂肪组织,还可能带来认知上的益处,提升你醒来的整体状态。”
注:本文内容仅供科普参考,不构成专业医疗建议,如有健康问题请咨询专业医生。