میکروب‌های بدنمان چگونه خواب ما را کنترل می‌کنند؟

باشگاه خبرنگاران جوان – پژوهش‌ها نشان می‌دهند میکروبیوم بدن، یعنی مجموعه باکتری‌ها و میکروب‌های درون ما، می‌تواند بر کیفیت خواب تأثیر بگذارد. افرادی که تنوع میکروبی بیشتری در روده یا دهان دارند، معمولاً خواب عمیق‌تر و طولانی‌تری تجربه می‌کنند. بی‌خوابی مزمن با کاهش تنوع میکروبی، ضعف سیستم ایمنی و مشکلات متابولیکی مانند چاقی و دیابت مرتبط است. تغییرات در رژیم غذایی، جت‌لگ اجتماعی یا مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها می‌تواند میکروبیوم را برهم بزند و باعث اختلال خواب شود.

برخی باکتری‌های مفید مواد شیمیایی مانند سروتونین و GABA تولید می‌کنند که برای خواب ضروری‌اند. دانشمندان امیدوارند در آینده از پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌ها برای درمان بی‌خوابی و آپنه خواب استفاده شود.

هنگامی که امشب در رختخواب دراز می‌کشید، بدن شما صحنه‌ای پرجنب‌وجوش از فعالیت‌های زیستی خواهد بود. بر سطح تقریباً تمام بخش‌های بدن و حتی درون آن، میلیاردها میکروارگانیسم کوچک درحال تکاپو و رقابت برای فضا هستند. اگر این تصور هراس‌انگیز ممکن است خواب را از چشمانتان بگیرد، به این نکته نیز بیندیشید: همین موجودات می‌توانند به بهبود خواب شبانه‌تان کمک کنند.

پژوهش‌ها نشان می‌دهند اجتماعات باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها که میکروبیوم بدن ما را تشکیل می‌دهند، می‌توانند بر خواب اثر بگذارند. بسته به ترکیب این اکوسیستم میکروبیِ فردی، کیفیت و میزان خواب می‌تواند بهبود یابد یا دچار افت شود. داده‌های تازه امیدوارکننده‌اند، زیرا نشان می‌دهند این حوزه می‌تواند راه‌های نوینی برای درمان اختلالات مرتبط با خواب، که ناشی از برهم‌خوردن ساعت زیستی بدن (ریتم‌های شبانه‌روزی) هستند، ارائه کند.

در‌حالی‌که بسیاری از افراد امروز برای مقابله با بی‌خوابی مزمن به داروهای خواب‌آور وابسته‌اند، در آینده ممکن است باکتری‌های مفید به‌کار گرفته شوند تا به فرایند به خواب رفتن کمک کنند و حتی در درمان آپنه انسدادی خواب (حالتی که در آن تنفس فرد هنگام خواب به‌طور طبیعی انجام نمی‌شود) نقش داشته باشند. چنین رویکردی معنای تازه‌ای به اصطلاح «بهداشت خواب» خواهد بخشید.

جنیفر مارتین، استاد پزشکی در دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس و عضو هیئت‌مدیره‌ی آکادمی پزشکی خواب آمریکا توضیح می‌دهد: «برای مدت طولانی نظریه‌ی غالب این بود که اختلالات خواب موجب برهم‌خوردن میکروبیوم بدن می‌شوند. اما شواهدی که اکنون مشاهده می‌کنیم نشان می‌دهند این رابطه به احتمال زیاد دوسویه است.»

در ماه مه، پژوهشی تازه که در همایش علمی ویژه‌ی پژوهشگران خواب ارائه شد، جمع‌بندی‌ از آنچه مطالعات گذشته نشان داده‌اند، ارائه شد. یافته‌ها حاکی از آن بودند که نوجوانان و جوانانی که تنوع میکروبی بیشتری در دهان خود دارند، معمولاً از مدت‌زمان خواب طولانی‌تری برخوردارند.

تحقیقات نشان داده‌اند افرادی که بی‌خوابی بالینی دارند، نسبت به کسانی که خواب طبیعی دارند، تنوع باکتری‌های روده‌شان کمتر است. این وضعیت معمولاً با سیستم ایمنی ضعیف‌تر و مشکلات در پردازش چربی‌ها و قندها همراه است و می‌تواند خطر ابتلا به دیابت، چاقی و بیماری‌های قلبی را افزایش دهد. در مطالعه‌ای دیگر، ۴۰ داوطلب به مدت یک ماه از ردیاب خواب استفاده کردند و میکروبیوم روده‌شان بررسی شد. نتایج نشان داد کیفیت پایین خواب با تنوع کمتر میکروب‌های روده مرتبط است. (بی‌خوابی بالینی به حالتی گفته می‌شود که فرد مدت طولانی نمی‌تواند به خوبی بخوابد و این مشکل به اندازه‌ای جدی است که توسط پزشک تشخیص داده می‌شود. این نوع بی‌خوابی می‌تواند روی عملکرد روزانه، تمرکز، خلق‌وخو و سلامت عمومی تأثیر بگذارد و معمولاً نیاز به درمان دارد.)

علاوه‌بر‌این، براساس داده‌های تحلیل‌شده توسط شرکت فناوری سلامت بریتانیایی زویی، افرادی که دچار جت‌لگ اجتماعی هستند، یعنی الگوی خواب آن‌ها در طول هفته کاری و تعطیلات آخر هفته به‌طور قابل توجهی متفاوت است، میکروبیوم روده‌ای متفاوتی نسبت به کسانی دارند که الگوی خواب‌شان کمتر تغییر می‌کند.

کنت رایت، استاد فیزیولوژی تلفیقی در دانشگاه کلرادو بولدر در آمریکا توضیح می‌دهد، اختلال در ریتم شبانه‌روزی در افرادی رخ می‌دهد که در آخر هفته دیر می‌خوابند و دیر بیدار می‌شوند، کسانی که ساعات طولانی کار می‌کنند مانند نیروهای امدادی، پلیس و امنیت، تکنسین‌های اورژانس و نیروهای نظامی و افرادی که خیلی نزدیک به زمان خواب غذا می‌خورند. این اختلال می‌تواند باعث مشکلات گوارشی و بیماری‌های متابولیک شود که برای مثال در کارگران شیفتی شایع است و اختلال در میکروبیوم آن‌ها ممکن است نقش داشته باشد.

تغییر الگوهای غذایی در پاسخ به کم‌خوابی تنها بخش ماجرا نیست. بری و همکارانش دریافتند در روده افرادی که دچار جت‌لگ اجتماعی هستند، نُه گونه میکروبی بیشتر و هشت گونه کمتر از افرادی که الگوی خواب‌شان پایدار است، مشاهده می‌شود. با‌این‌حال، آن‌ها دریافتند که تغییرات رژیم غذایی فقط می‌تواند توضیح‌دهنده‌ی تغییر فراوانی چهار گونه از این میکروب‌ها باشد.

جیمی تارتار، استاد روان‌شناسی و علوم عصبی در دانشگاه نووا ساوت‌ایسترن فلوریدا که در مطالعه زویی شرکت نداشت، معتقد است برخی میکروب‌ها نقش مستقیمی در خواب دارند. او به باکتری‌های گروه فیرمیکوت‌ها اشاره می‌کند که یکی از شاخص‌ترین گروه‌های باکتریایی روده به شمار می‌روند.

در آزمایش‌هایی که تارتار و همکارانش خواب و میکروب‌های روده ۴۰ مرد را بررسی کردند، ۱۵ گروه مختلف از فیرمیکوت‌ها شناسایی شد که به روش‌های متفاوت با شاخص‌های مختلف خواب همبستگی داشتند. او می‌گوید: «هنوز همه پاسخ‌ها را نداریم، اما به نظر می‌رسد برخی از این میکروب‌ها می‌توانند خواب را بهبود دهند و برخی دیگر آن را مختل کنند.»

در برخی موارد، اختلالات خواب ممکن است با آسیب رساندن به سیستم ایمنی و کاهش توانایی آن در تنظیم میکروب‌ها، به تغییرات فعال در جمعیت میکروبی منجر شوند و این امر می‌تواند احتمال بروز مشکلات خواب را افزایش دهد.

اما پژوهشگرانی از جمله تارتار و مارتین پیشنهاد می‌کنند که برخی مشکلات خواب ممکن است ناشی از عدم تعادل میکروبی در روده یا دهان نیز باشد. آن‌ها معتقدند برخی باکتری‌ها می‌توانند با تغییر ریتم‌های شبانه‌روزی و همچنین تأثیر بر الگوی غذایی ما، کیفیت خواب را به‌طور فعال تحت‌تأثیر قرار دهند.

شواهدی برای این موضوع از مجموعه‌ای از مطالعات مرتبط با آنچه «پیوند مدفوع» نامیده می‌شود، به‌دست آمده است. در یکی از مطالعات سال ۲۰۲۴، دانشمندان مدفوع انسان‌ها (همراه با میکروب‌های روده‌ای موجود در آن) را به روده موش‌ها منتقل کردند. جوندگانی که مدفوع افراد دچار جت‌لگ و بی‌خوابی را دریافت کردند، رفتارهایی شبیه بی‌خوابی نشان دادند و در ساعات معمول خواب خود بیشتر بیدار بودند. در مطالعه دیگری که در آن موش‌ها قبل، حین و پس از بهبود از جت‌لگ مجموعه‌ای از میکروب‌های روده انسان را دریافت کردند، انتقال میکروب‌ها در مرحله جت‌لگ باعث افزایش وزن و دشواری در کنترل قند خون آن‌ها شد.

چندین مطالعه کوچک بر انسان‌ها توسط پژوهشگران در چین نشان داده‌اند که پیوند مدفوع می‌تواند به بهبود خواب بیماران مبتلا به بی‌خوابی مزمن و اختلالات خواب کمک کند. شایان ذکر است که بسیاری از جنبه‌های خواب تحت تأثیر عوامل روان‌شناختی قرار دارند، بنابراین ممکن است دریافت پیوند باعث تغییر ذهنیت بیماران شده و به آن‌ها امکان داده باشد خواب بهتری داشته باشند. پژوهشگران می‌گویند برای بررسی صحیح اثربخشی این روش،به آزمایش بالینی تصادفی دوسوکور لازم است.

دلایل دیگری نیز وجود دارد که نشان می‌دهد این روش ممکن است مؤثر باشد. رژیم غذایی، برای مثال، به‌خوبی شناخته شده که بر خواب تأثیر می‌گذارد. زمانی که گروهی از ۱۵ مرد سالم جوان به مدت یک هفته رژیم غذایی پرچرب و پرقند را دنبال کردند، الگوهای الکتریکی مغز آن‌ها در طول خواب عمیق تغییر کرد، اگرچه از چنین نمونه کوچکی نمی‌توان نتیجه‌گیری قطعی کرد. به‌طور مشابه، در آزمایشی که در آن داوطلبان پس از دریافت آنتی‌بیوتیک‌ها خوابشان ارزیابی شد، شواهد نشان داد که میزان خواب بدون حرکات سریع چشم (بخش ضروری چرخه خواب که در آن بدن ما تعمیر می‌شود و حافظه و مهارت‌های جدید تقویت می‌شوند)، کاهش یافته است، هرچند این یافته‌ها برای همه نوع آنتی‌بیوتیک‌ها صدق نکرد و باز هم مطالعه نمونه کمی داشت.

تارتار می‌گوید تغییر در تعادل میکروبیوم روده ما می‌تواند میزان تولید مواد شیمیایی مفیدی را که هنگام تجزیه غذا به دست می‌آورند تغییر دهد و این امر به نوبه خود می‌تواند کیفیت خواب را تحت تأثیر قرار دهد. برای مثال، می دانیم که برخی میکروب‌های روده انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند گاما-آمینوبوتیریک اسید (GABA)، دوپامین، نوراپی‌نفرین و سروتونین، یا اسیدهای چرب کوتاه‌زنجیر مانند بوتیرات تولید می‌کنند که همگی در خواب نقش دارند. تارتار می‌گوید: «اگرچه این مواد در روده تولید می‌شوند، می‌توانند بر مغز تأثیر بگذارند.»

اگر تعداد این میکروب‌ها کاهش یابد، احتمالاً تأثیر شیمیایی آن‌ها بر مغز نیز کاهش می‌یابد، در حالی که میکروب‌های دیگری که از غذاهایی مانند چربی‌های اشباع و قند برای تولید مولکول‌های التهابی استفاده می‌کنند، می‌توانند تکثیر شوند. برخی از این مواد شیمیایی التهابی، از جمله برخی اسیدهای صفراوی، تصور می‌شود قادر به برهم زدن ریتم‌های شبانه‌روزی مغز باشند.

مارتین می‌گوید: «عدم تعادل میکروبیوم می‌تواند منجر به التهاب موضعی و سیستمیک شود که باعث تنگی مسیر هوایی، ترشح هورمون‌های استرس و مجموعه‌ای از موارد دیگر می‌شود که خواب را مختل می‌کنند.» مسیرهای هوایی تنگ یا مسدود می‌توانند به آپنه انسدادی خواب و خروپف منجر شوند.

با در نظر گرفتن تمام این موارد، ممکن است پروبیوتیک‌ها (قرص‌هایی که سویه باکتریایی هدفمندی را وارد بدن می‌کنند) یا پری‌بیوتیک‌ها (مواد غذایی غیرقابل هضم که به‌طور انتخابی باکتری‌های مفید روده را تغذیه می‌کنند) بتوانند در درمان برخی اختلالات خواب مؤثر باشند.

تارتار به مطالعه‌ای اشاره می‌کند که نشان داد پروبیوتیک خاص (سویه لاکتوباسیلوس کِی‌زی شیروتا)، در مقایسه با دارونما، خواب را در گروهی از ۹۴ دانشجوی پزشکی که در دوره‌ای پراسترس از سال تحصیلی قرار داشتند، بهبود داد.

بری می‌گوید شرکت زویی اخیراً مطالعه شش‌هفته‌ای را با حضور ۳۹۹ بزرگسال سالم در بریتانیا تحت پروژه‌ای به نام مطالعه بیوم انجام داده است. این پژوهش که هنوز درحال داوری همتاست، شامل دریافت یکی از سه نوع غذا توسط شرکت‌کنندگان بود.

در این پژوهش، به یک گروه ترکیبی از مواد غذایی طبیعی و پری‌بیوتیکی داده شد که بیش از ۳۰ نوع خوراکی مختلف مثل میوه بائوباب و قارچ یال شیر را شامل می‌شد. گروه دوم هر روز یک نوع پروبیوتیک حاوی باکتری مفید دریافت کرد، و گروه سوم فقط کروتان نان با کالری مشابه خوردند. نتیجه نشان داد افرادی که ترکیب پری‌بیوتیکی مصرف کردند، خوابشان بهتر شده بود د، هرچند این نتایج فقط بر پایه گفته‌های خودشان بود و با ابزار علمی اندازه‌گیری نشده بود.

مارتین، در حالی که از چنین نتایجی شگفت‌زده شده است، بر نیاز به آزمایش‌های بزرگ‌تر و محکم‌تر تأکید می‌کند که مداخلات پری‌بیوتیک یا پروبیوتیک را با درمان‌های موجود، که برای رفع مشکلات خواب اثربخش شناخته شده‌اند، مقایسه کنند. این درمان‌ها شامل درمان شناختی–رفتاری و داروهای مختلف هستند. او می‌گوید: «همیشه محتاطم که کسی را ترغیب کنم ۳۰ دلار برای محصولی هزینه کند که اثربخشی آن ثابت‌شده نشده است، در حالی که درمان‌های پزشکی مؤثری در دسترس هستند.»

او مایل است بررسی کند که آیا پروبیوتیک‌ها می‌توانند به درمان موارد خفیف آپنه انسدادی خواب کمک کنند، به‌ویژه اگر همراه با دستگاه‌های دهانی استفاده شوند که با جابه‌جایی فک، از بروز اختلالات تنفسی هنگام خواب جلوگیری می‌کنند.

از آنجایی که ۲۰ تا ۳۰ درصد افراد مبتلا به بی‌خوابی مزمن در حال حاضر به درمان شناختی–رفتاری پاسخ نمی‌دهند، مارتین این سوال را مطرح می‌کند که آیا پروبیوتیک‌ها یا پری‌بیوتیک‌ها می‌توانند برای این افراد مفید باشند. راو می‌گوید: «دوست دارم چنین مطالعاتی انجام شود. کمک به این گروه از بیماران دشوار است، به‌ویژه چون بسیاری از آن‌ها تمایلی به استفاده از داروهای خواب‌آور ندارند.»

اگر علم میکروبیولوژی بتواند با شواهد علمی ثابت کند که میکروب‌های بدن واقعاً تأثیر قابل اندازه‌گیری و واقعی بر کیفیت خواب دارند، آن‌وقت می‌شود از این یافته‌ها برای کمک به افراد زیادی استفاده کرد، مثل کسانی که بی‌خوابی دارند، دچار جت‌لگ می‌شوند یا به‌دلیل کار شیفتی خواب‌شان به‌هم ریخته است. رایت می‌گوید: «اختلال ریتم شبانه‌روزی در جامعه بسیار شایع است. این اختلال می‌تواند در اثر جت‌لگ، برخی مشاغل و سبک زندگی‌ها و بیماری‌های مرتبط با سن رخ دهد. پتانسیل زیادی وجود دارد که افراد بسیاری از این موضوع بهره‌مند شوند.»

منبع: زومیت