Խորը քունն օգնում է մեր օրգանիզմին վերականգնվել։ Մինչ մենք քնած ենք, վերականգնվում են մկանները, օգտագործվում են ճարպային պաշարները, կարգավորվում է հորմոնների արտադրությունը։ Ուղեղն էլ այդ ընթացքում ոչ միայն մշակում է անցած օրվա հիշողությունները, այլև ազդակներ է ուղարկում, որոնք կարևոր դեր ունեն հյուսվածքների վերականգնման գործում։ Գիտնականներին հաջողվել է պարզել, թե որ նեյրոններն են խթանում աճի հորմոնի արտազատումը։ Ավելին՝ նրանք անսպասելի կապ են հայտնաբերել այս գործընթացի և քնից արթնանալու միջև։
Աճի հորմոնն անհրաժեշտ է ոչ միայն երեխաներին ու դեռահասներին
Աճի հորմոնի մասին խոսելիս սովորաբար պատկերացնում ենք երեխաներին ու դեռահասներին, որոնց օրգանիզմը դեռ աճում ու զարգանում է։ Սակայն այս հորմոնը պակաս կարևոր չէ նաև մեծահասակների համար։ Այն օգնում է պահպանել մկաններն ու ոսկորները, նպաստում է կուտակված ճարպերի օգտագործմանը և մասնակցում արյան մեջ շաքարի մակարդակի կարգավորմանը։
Աճի հորմոնի ամենամեծ քանակությունն արտազատվում է խորը քնի ժամանակ։ Սա քնի այն փուլն է, երբ օրգանիզմն առավել ակտիվորեն վերականգնվում է։ Խորը քունը հիմնականում բաժին է ընկնում գիշերվա առաջին կեսին։ Իսկ երբ մարդը պարբերաբար լավ չի քնում, խանգարվում է նաև հորմոնների բնականոն աշխատանքը։ Հենց այդ պատճառով էլ քնի քրոնիկ պակասը կարող է մեծացնել ճարպակալման, շաքարային դիաբետի և սրտային հիվանդությունների զարգացման վտանգը։
Այն, որ քնի պակասը խանգարում է աճի հորմոնի արտադրությանը, գիտնականները վաղուց գիտեին։ Սակայն մինչ օրս պարզ չէր, թե ուղեղն ինչպես է ղեկավարում այդ գործընթացը։ Նախկինում հետազոտողները կարող էին միայն չափել քնած մարդկանց արյան մեջ հորմոնի մակարդակը։ Այժմ նրանց հաջողվել է մեկ քայլ առաջ գնալ՝ անմիջապես հետևելով մկների ուղեղի նեյրոնների ակտիվությանը։
Հիպոթալամուսում գործող երկու հակադիր ազդակները
Այս ամենում գլխավոր դերը պատկանում է հիպոթալամուսին՝ ուղեղի խորքում գտնվող փոքրիկ հատվածին։ Այն կարգավորում է բազմաթիվ կարևոր գործընթացներ՝ քաղցի զգացումից ու մարմնի ջերմաստիճանից մինչև հորմոնների արտադրություն և քնի ու արթուն վիճակի հերթագայություն։
Հիպոթալամուսում գործում են նեյրոնների երկու խումբ, որոնք կարծես հակառակ աշխատանք են կատարում։ Մի խումբը խթանում է աճի հորմոնի արտազատումը, իսկ մյուսը՝ զսպում այն։ Դրանց համատեղ աշխատանքից է կախված, թե որքան աճի հորմոն կարտազատի հիպոֆիզը՝ ուղեղի հիմքում գտնվող փոքր գեղձը։
Հետաքրքիրն այն է, որ քնի տարբեր փուլերում այս նեյրոններն իրենց տարբեր կերպ են պահում։ Արագ քնի ժամանակ, երբ մենք սովորաբար վառ ու պատկերավոր երազներ ենք տեսնում, երկու խմբերն էլ միաժամանակ ակտիվանում են։ Չնայած դրանց հակադիր ազդեցությանը՝ աճի հորմոնի արտազատումն այդ ընթացքում ուժեղանում է։
Խորը քնի ժամանակ պատկերն այլ է։ Հորմոնի արտազատումը զսպող նեյրոնների ակտիվությունը նվազում է, իսկ այն խթանող ազդակներն աստիճանաբար ուժեղանում են։ Այսպիսով, թեև մեխանիզմները տարբեր են, քնի երկու փուլերն էլ նպաստում են աճի հորմոնի արտազատմանը։
Աճի հորմոնն ինքն էլ օգնում է մեզ արթնանալ
Հետազոտության ամենաանսպասելի բացահայտումը, թերևս, այն է, որ աճի հորմոնը ոչ միայն ենթարկվում է ուղեղի ազդակներին, այլև ինքն է ազդում ուղեղի աշխատանքի վրա։
Գիշերվա ընթացքում, երբ հորմոնի մակարդակը բարձրանում է, այն աստիճանաբար ակտիվացնում է ուղեղի մի հատված, որը կոչվում է կապույտ բիծ (locus coeruleus)։ Այն գտնվում է ուղեղաբնում և կարևոր դեր ունի արթուն վիճակի, ուշադրության, մտածողության ու նոր բաների նկատմամբ հետաքրքրության պահպանման գործում։ Պարզ ասած՝ որքան բարձրանում է աճի հորմոնի մակարդակը, այնքան մոտենում է արթնանալու պահը։
Ստացվում է հետաքրքիր փոխադարձ կապ․ քունը նպաստում է աճի հորմոնի արտազատմանը, իսկ հորմոնն իր հերթին ազդում է քնի և արթուն վիճակի հերթագայության վրա։
Եթե քիչ ենք քնում, աճի հորմոնն էլ ավելի քիչ է արտազատվում։ Իսկ երբ դրա մակարդակը բարձրանում է, ուղեղն աստիճանաբար պատրաստվում է արթնանալ։ Այսպիսի ինքնակարգավորումը գիտության մեջ անվանում են հոմեոստազ։ Դա օրգանիզմի՝ ներքին հավասարակշռությունը պահպանելու կարողությունն է։
Ինչո՞ւ կարող է ուղեղի արթունության կենտրոնի չափազանց ակտիվությունը քնկոտություն առաջացնել
Գիտնականները մեկ այլ ուշագրավ երևույթ էլ են նկատել։ Սովորաբար որքան ակտիվ է ուղեղի կապույտ բիծը, այնքան մարդն ավելի առույգ ու զգոն է։ Այս հատվածի աշխատանքով են պայմանավորված նաև գիշերվա ընթացքում տեղի ունեցող կարճատև արթնացումները, որոնք հաճախ նույնիսկ չենք հիշում։
Սակայն այստեղ մի հետաքրքիր հակասություն կա։ Եթե կապույտ բծի նեյրոնները չափազանց ուժեղ են գրգռվում, արդյունքը կարող է բոլորովին հակառակը լինել․ առույգության փոխարեն առաջանում է քնկոտություն։
Պարզվում է՝ ուղեղը ստիպված է անընդհատ հավասարակշռել իրար հակառակ գործող ազդակները։
Հնարավոր է՝ աճի հորմոնն ավելի մեծ ազդեցություն ունի մեր ուղեղի վրա, քան մինչ այժմ ենթադրվում էր։ Քանի որ կապույտ բիծը կապված է ուշադրության և մտքի հստակության հետ, գիտնականները չեն բացառում, որ աճի հորմոնն ազդում է նաև այն բանի վրա, թե որքան առույգ ու կենտրոնացած ենք մեզ զգում առավոտյան արթնանալուց հետո։
Սակայն սա դեռ միայն ենթադրություն է, որը լրացուցիչ ուսումնասիրությունների կարիք ունի։
Առայժմ փորձերն իրականացվել են միայն մկների վրա
Հետազոտության համար մկներ ընտրելը պատահական չէր։ Ի տարբերություն մարդկանց՝ մկները սովորաբար երկար ու անընդմեջ չեն քնում։ Նրանց քունը բաժանված է մի քանի րոպեանոց կարճ հատվածների, որոնք օրվա ընթացքում բազմաթիվ անգամներ կրկնվում են։
Դա գիտնականներին հնարավորություն է տվել բազմիցս հետևելու, թե ինչ է կատարվում ուղեղում քնից արթուն վիճակի անցնելու պահին։
Հետագայում այս բացահայտումները կարող են օգտակար լինել քնի խանգարումների բուժման նոր եղանակներ մշակելու համար։ Խոսքը, մասնավորապես, շաքարային դիաբետի, Պարկինսոնի և Ալցհայմերի հիվանդությունների հետ կապված քնի խնդիրների մասին է։
Հնարավոր լուծումներից մեկը կարող է լինել գենային թերապիան, որի միջոցով հնարավոր կլինի նվազեցնել կապույտ բծի նեյրոնների չափազանց բարձր գրգռելիությունը։ Սակայն դեռ երկար ճանապարհ կա անցնելու։ Նախ անհրաժեշտ է պարզել՝ արդյոք նույն մեխանիզմը գործում է նաև մարդու ուղեղում, և հնարավոր է արդյոք անվտանգ կերպով ազդել դրա վրա։
Մի բան, այնուամենայնիվ, արդեն պարզ է․ քնած մարդու օրգանիզմը բնավ նման չէ անջատված համակարգչի։ Մինչ մենք քնում ենք, ուղեղն ու հորմոնային համակարգը շարունակում են ակտիվորեն համագործակցել։ Նեյրոններն ու հորմոններն անընդհատ ազդակներ են փոխանակում՝ նպաստելով օրգանիզմի աճին, հյուսվածքների վերականգնմանը, նյութափոխանակության կարգավորմանն ու ճիշտ ժամանակին արթնանալուն։
Լրացուցիչ տեղեկություն. ինչպե՞ս են նեյրոնները կառավարում աճի հորմոնի արտազատումը
Հետազոտության ընթացքում գիտնականներն ուսումնասիրել են երկու կարևոր նյութերի ազդեցությունը՝ աճի հորմոնի արտազատումը խթանող հորմոնի (GHRH) և սոմատոստատինի (SST)։
Դրանցից առաջինը հիպոֆիզին ազդակ է տալիս աճի հորմոն արտազատելու համար, իսկ երկրորդը զսպում է այդ գործընթացը։ Գիտնականներին հաջողվել է պարզել, թե ինչպես է փոխվում այս երկու ազդակների ազդեցությունը քնի տարբեր փուլերում, և ինչպես է դրանց փոխազդեցությունն օգնում կարգավորել աճի հորմոնի մակարդակը։
Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են 2025 թվականի հունիսի 24-ին՝ գիտական հեղինակավոր Cell ամսագրում։
Գրանցվիր մեր 
