دانشمندان اساس ژنتیکی خواب سالم را شناسایی کردند
برای موجودات زنده ای به سادگی کرم ها تا نوع پیچیده ای مثل انسان ها ، خواب یک ضرورت اساسی است. اما گرچه حدود 50 تا 70 میلیون نفر در ایالات متحده از یک اختلال مزمن خواب رنج می برند ، مکانیسم های ژنتیکی که باعث تنظیم خواب انسان می شوند ، به میزان کمی شناخته شده اند. اکنون دانشمندان Caltech یک مسیر ژنتیکی را شناسایی کرده اند که برای خواب مناسب در گورخرماهی لازم است و به نظر می رسد که خواب انسان را نیز تنظیم می کند. این مسیر میزان یک ترکیب عصبی ویژه را تنظیم می کند که میتواند روزی یک هدف درمانی برای اختلالات خواب از جمله بی خوابی باشد.
این کار در آزمایشگاه David Prober ، استاد زیست شناسی انجام شد. مقاله ای که این تحقیقات را شرح میدهد در روز 13 نوامبر 2019 در مجله Science Advances چاپ شد. استاد Prober عضو هیئت علمی مؤسسه علوم اعصاب Tianqiao and Chrissy Chen در Caltechمیباشد.
Daniel Lee ، دانشمند فوق دکتری آزمایشگاه Prober و نویسنده اول این مقاله می گوید : "به استثنای نارکولپسی و اختلالات ویژه ریتم شبانه روزی ، علل ژنتیکی اختلالات و تغییر در خواب انسان تا حد زیادی ناشناخته است." "در این کار ، ما قویترین شواهد را تا به امروز برای مکانیسم تنظیم خواب در هر دو گروه مهره داران و بی مهرگان ، از انسان تا گورخرماهی و کرم های گرد ، ارائه می دهیم. این امر نشان میدهد که خواب رفتاری قدیمی است که از نظر تکاملی حفظ شده است."
در پنج روزگی ، گورخرماهی ها شفاف هستند و حدود چهار میلی متر طول دارند. آنها بیشتر شب خود را مانند انسان ها در خواب می گذرانند. به علت سادگی ، یک مدل حیوانی ایده آل هستند که می توان در آنها ژنها و مدارهای عصبی را دستورزی و متعاقبا اثرات را بر رفتار خواب مشاهده کرد.
محقق Daniel Lee گورخر ماهی را با میکروسکوپ بررسی میکند.
در این تحقیق ، تمرکز این تیم بر روی یک مسیر سیگنالینگ سلولی به نام گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) بود. یک مسیر سیگنالینگ نوعی کانال ارتباطی مانند یک فرکانس رادیویی است که توسط سلول ها برای تفسیر سیگنال های محیط خود و ایجاد تغییرات داخلی در پاسخ به سیگنال ها استفاده می شود. سلولها چندین مسیر مختلف سیگنالینگ دارند و مسیر EGFR بویژه برای رشد و نمو سلولها مهم است. در حقیقت ، این مسیر در بیشتر انواع موجودات زنده ، از مخمر تا انسان یافت می شود.
همانطور که پیش از این مشخص شده بود که مسیر EGFR برای خواب کرم های گرد سینورابدیتیس الگانس و مگس میوه دروزوفیلا ملانوگاستر- دو گونه بی مهره - ضروری است ، این تیم خواستند بدانند که آیا همان نقش را در گورخرماهی ها که مهره دارانی مانند انسانها هستند نیز دارد. در واقع ، محققان دریافتند که فعال کردن مسیر EGFR در گورخرماهی ها باعث شد این حیوانات عمیق بخوابند. مهار کردن این مسیر ، چه با داروها و چه با دستورزی ژن کد کننده EGFR ، با خواب تداخل دارد و در نتیجه زمان بیشتری صرف بیداری شده و دوره های خواب کوتاه و قطعه قطعه میشوند.
محققان سپس داده های ژنتیکی حاصل از 500.000 فرد در انگلستان را مورد بررسی قرار دادند و ژن هایی را که با مسیر EGFR انسان مرتبط بودند بررسی کردند. آنها دریافتند که تغییرات در برخی از این ژن ها با تغییر در کیفیت و کمیت خواب همراه است.
پلیت 96 چاهکه : لارو گورخرماهی به شما امکان می دهد مطالعات گسترده ای را در یک ردپای کوچک انجام دهید.
لی می گوید : "رویکرد آزمایشی ما یک مسیر ژنتیکی را که زیربنای برخی از تغییرات مشاهده شده در خواب انسان است ، شناسایی و تأیید کرد."
این تحقیق می تواند به ایجاد درمان های بهتر برای اختلالات خواب منجر شود. محققان دریافتند که EGFR با تنظیم میزان یک ماده شیمیایی عصبی ویژه به نام نوروپپتید-VF ، خواب را تقویت می کند و به نظر می رسد گیرنده های نوروپپتید-VF نیز کاندیداهای خوبی برای هدف قرار دادن با داروها باشند. ممکن است روزی اختلالات خواب با درمان هایی که بر سیگنالینگ نوروپپتید-VF تأثیر میگذارند ، درمان شوند.
مقاله ای که این تحقیق را شرح می دهد با عنوان : " تنظیم حفظ شده تکاملی خواب از طریق سیگنالینگ گیرنده فاکتور رشد اپیدرمال" چاپ شده است.
