تاثیر ژنتیک بر خواب انسان، و ارتباطش با آلزایمر

یافته‌های اخیر پژوهشگران دانمارکی که در مجله " PLoS Biology " منتشر شد، نشان می‌دهد که خواب "فاقد حرکت سریع چشم" (nonREM) در انسان با نسخه‌های ژنتیکی مختلف یک ژن مرتبط است که یک کانال آب که در جریان مایعات در مغز وجود دارد را رمزگذاری می‌کند.

مطالعه اخیر پژوهشگران نشان می‌دهد که خواب ممکن است جریان مایعات مغزی نخاعی به مغز را فعال کرده و افزایش دهد و این به آن معنا است که طی این جریان به معنای واقعی کلمه "ضایعات متابولیکی" (metabolic waste) از بین می‌روند. در حیوانات آزمایشگاهی ، این فرآیند توسط کانال‌های آبی به نام" AQP۴ " انجام می‌شود. اینگونه منافذ قابل نفوذ آب که از طریق غشای سلول‌های مغزی جریان دارند، آستروسیت نام دارند. آستروسیت (astrocyte) یا آستروگلیا یا اختریاخته، یاخته‌ای گلیایی و ستاره‌شکل است که تغذیه و حفاظت یاخته‌های عصبی را بر عهده دارد.

نقش این کانال‌های آب در مغز انسان و اینکه آیا آنها با تنظیم خواب "فاقد حرکت سریع چشم" که به آن "خواب موج آهسته" (slow wave sleep) نیز گفته می‌شود، مرتبط هستند تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته بود.

مجموعه مشترکی از تنوع ژنتیکی که با هم ترکیب می‌شوند، "هاپلوتیپ" (haplotype ) نامیده می‌شود. قبلاً نشان داده شده که چنین هاپلوتیپی (حاوی هشت نوع تنوع دی.ان.ای) بر روی تعدیل سطح AQP۴ تاثیر گذار است. در ژنتیک، یک هاپلوتیپ (haplotype) عبارت است از ترکیبی از ژن‌های هم‌ردیف (الل‌ها alleles) در مکان‌های مختلف (loci) روی کروموزوم که همراه با هم منتقل می‌شوند.

طی این مطالعه پژوهشگران بیش از ۱۰۰ فرد سالم را به دقت مورد بررسی قرار دادند و دریافتند عمق خواب موج آهسته که می‌تواند با تجزیه و تحلیل امواج مغزی ضبط شده در هنگام خواب اندازه گیری شود، بین حاملان این هاپلوتیپ و یک گروه کنترل شده تفاوت دارد. این تفاوت بیشتر در ابتدای شب که نیاز به خواب در انسان در آن زمان در بالاترین حد خود قرار دارد، دیده شد. نکته جالب این است که دو گروه هاپلوتیپ نیز هنگامیکه به مدت دو روز کاملا بیدار نگه داشته شدند تغیراتی در جریان مایعات از طریق کانال‌های آبی AQP۴ رخ داد که این موضوع نیز می‌تواند بر خواب انسان‌ها بسیار تاثیر گذار باشد.

از آنجا که تنوع ژنتیکی در هاپلوتیپ AQP۴ نیز قبلاً در مطالعات پیشین با پیشرفت بیماری آلزایمر مرتبط بوده است، نتایج این مطالعه  نیز ممکن است نشان دهد که مبادله مایعات از طریق کانال‌های آبی AQP۴ با محور خواب (sleep-driven) می‌تواند با پیشرفت بیماری آلزایمر مرتبط باشد. "سارا ماری اولو لارسن" (Sara Marie Ulv Larsen) و "سباستین کامیلو هولست" (Sebastian Camillo Holst) محققان این پژوهش گفتند برای کشف ارتباط احتمالی بیماری آلزایمر و کانال‌های آبی AQP۴ ، مطالعات بیشتری نیاز است. این اولین مطالعه‌ای است که نشان می‌دهد ژنتیک کانال‌های آب AQP۴ بر خواب عمیق و چگونگی مقابله ما با کم خوابی تأثیر می‌گذارد. این یافته‌ها نظریه‌ای مبنی بر این که خواب ممکن است در تنظیم "پاک کنندگی مغز" نقش داشته باشد را برجسته می‌کند.