میکروب‌های بدنمان چگونه خواب ما را کنترل می‌کنند؟

خلاصه مقاله:

• پژوهش‌ها نشان می‌دهند میکروبیوم بدن، یعنی مجموعه باکتری‌ها و میکروب‌های درون ما، امکان داردد 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 هست. تغییرات در رژیم غذایی، جت‌لگ اجتماعی یا مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها امکان داردد میکروبیوم را برهم بزند و باعث اختلال خواب شود.
• چندین 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 قرار دارای بود. بر سطح حدوداً تمام بخش‌های بدن و حتی درون آن، میلیاردها میکروارگانیسم کوچک درحال تکاپو و رقابت برای فضا هستند. اگر این تصور هراس‌انگیز ممکن هست خواب را از چشمانتان بگیرد، به این نکته نیز بیندیشید: همین موجودات امکان داردند به بهبود خواب شبانه‌تان کمک کنند.

پژوهش‌ها نشان می‌دهند اجتماعات باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها که میکروبیوم بدن ما را تشکیل می‌دهند، امکان داردند بر خواب اثر بگذارند. بسته به ترکیب این اکوسیستم میکروبیِ فردی، کیفیت و میزان خواب امکان داردد بهبود یابد یا دچار افت شود.

داده‌های تازه امیدوارکننده‌اند، زیرا نشان می‌دهند این حوزه امکان داردد 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 هست 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 نخواهد شد) 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 قرار دارای بود که اختلالات خواب موجب برهم‌خوردن میکروبیوم بدن می‌شوند. اما شواهدی که اکنون مشاهده می‌کنیم نشان می‌دهند این رابطه به احتمال زیاد دوسویه هست.»

در ماه مه، پژوهشی تازه که در همایش علمی ویژه‌ی پژوهشگران خواب ارائه گردید، جمع‌بندی‌ از آنچه مطالعات گذشته نشان داده‌اند، ارائه گردید. 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 هست. این وضعیت معمولاً با سیستم ایمنی ضعیف‌تر و مشکلات در پردازش چربی‌ها و قندها همراه هست و امکان داردد 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 گردید. نتایج نشان داد کیفیت پایین خواب با تنوع کمتر میکروب‌های روده مرتبط هست. (بی‌خوابی بالینی به حالتی گفته خواهد گردید که فرد مدت طولانی نامکان داردد به خوبی بخوابد و این مشکل به اندازه‌ای جدی هست که توسط پزشک تشخیص داده خواهد گردید. این نوع بی‌خوابی امکان داردد 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 هست، میکروبیوم روده‌ای متفاوتی نسبت به کسانی دارند که الگوی خواب‌شان کمتر تغییر انجام می‌دهد.

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 امکان داردد باعث مشکلات گوارشی و بیماری‌های متابولیک شود که برای مثال در کارگران شیفتی شایع هست و اختلال در میکروبیوم آن‌ها ممکن هست نقش داشته باشد.

تغییر الگوهای غذایی در پاسخ به کم‌خوابی تنها بخش ماجرا نیست. به نوشته‌ی بی‌بی‌سی، 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 هست، مشاهده خواهد گردید. با‌این‌حال، آن‌ها دریافتند که تغییرات رژیم غذایی فقط امکان داردد 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 هست چندین میکروب‌ها نقش مستقیمی در خواب دارند. او به باکتری‌های گروه فیرمیکوت‌ها اشاره انجام می‌دهد 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 گردید که به روش‌های متفاوت با شاخص‌های مختلف خواب همبستگی داشتند. او بیان می‌کند: «هنوز همه پاسخ‌ها را نداریم، اما ظاهراً چندین از این میکروب‌ها امکان داردند خواب را بهبود دهند و چندین دیگر آن را مختل کنند.»

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

اما پژوهشگرانی شامل تارتار و مارتین پیشنهاد می‌کنند که چندین مشکلات خواب ممکن هست ناشی از عدم تعادل میکروبی در روده یا دهان نیز باشد. آن‌ها معتقدند چندین باکتری‌ها امکان داردند با تغییر ریتم‌های شبانه‌روزی و نیز 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 خواهد گردید، به‌دست آمده هست. 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 گردید.

چندینین مطالعه کوچک بر انسان‌ها توسط پژوهشگران در چین نشان داده‌اند که پیوند مدفوع امکان داردد به بهبود خواب بیماران مبتلا به بی‌خوابی مزمن و اختلالات خواب کمک کند. شایان ذکر هست که بسیاری از جنبه‌های خواب تحت تأثیر عوامل روان‌شناختی قرار دارند، بنابراین ممکن هست 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 هست.

دلایل دیگری نیز وجود دارد که نشان می‌دهد این روش ممکن هست 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 نامکان دارد نتیجه‌گیری قطعی کرد. به‌طور مشابه، در آزمایشی که در آن داوطلبان پس از دریافت آنتی‌بیوتیک‌ها خوابشان ارزیابی گردید، شواهد نشان داد که میزان خواب بدون حرکات سریع چشم (بخش ضروری چرخه خواب که در آن بدن ما تعمیر خواهد گردید و حافظه و مهارت‌های جدید تقویت می‌شوند)، کاهش یافته هست، هرچندین این یافته‌ها برای همه نوع آنتی‌بیوتیک‌ها صدق نکرد و باز هم مطالعه نمونه کمی دارای بود.

تارتار بیان می‌کند تغییر در تعادل میکروبیوم روده ما امکان داردد میزان تولید مواد شیمیایی مفیدی را که هنگام تجزیه غذا به دست می‌آورند تغییر دهد و این امر به نوبه خود امکان داردد کیفیت خواب را تحت تأثیر قرار دهد. برای مثال، می دانیم که چندین 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 بیان می‌کند: «اگرچه این مواد در روده تولید می‌شوند، امکان داردند بر مغز تأثیر بگذارند.»

اگر تعداد این میکروب‌ها کاهش یابد، شاید 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، امکان داردند تکثیر شوند. چندین از این مواد شیمیایی التهابی، شامل چندین اسیدهای صفراوی، تصور خواهد گردید قادر به برهم زدن ریتم‌های شبانه‌روزی مغز باشند.

مارتین بیان می‌کند: «عدم تعادل میکروبیوم امکان داردد منجر به التهاب موضعی و سیستمیک شود که باعث تنگی مسیر هوایی، ترشح هورمون‌های استرس و مجموعه‌ای از موارد دیگر خواهد گردید که خواب را مختل می‌کنند.» مسیرهای هوایی تنگ یا مسدود امکان داردند به آپنه انسدادی خواب و خروپف منجر شوند.

با در نظر گرفتن تمام این موارد، ممکن هست 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 چندین اختلالات خواب مؤثر باشند.

تارتار به مطالعه‌ای اشاره انجام می‌دهد 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 بیان می‌کند شرکت زویی به‌تازگی مطالعه شش‌هفته‌ای را با حضور ۳۹۹ بزرگسال سالم در بریتانیا تحت پروژه‌ای به نام مطالعه بیوم انجام داده هست. این پژوهش که هنوز درحال داوری همتاست، شامل دریافت یکی از سه نوع غذا توسط شرکت‌کنندگان قرار دارای بود.

در این پژوهش، به یک گروه ترکیبی از مواد غذایی طبیعی و پری‌بیوتیکی داده گردید 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 قرار دارای بود د، هرچندین این نتایج فقط بر پایه گفته‌های خودشان قرار دارای بود و با ابزار علمی اندازه‌گیری نشده قرار دارای بود.

مارتین، در حالی که از چنین نتایجی شگفت‌زده شده هست، بر نیاز به آزمایش‌های بزرگ‌تر و محکم‌تر تأکید انجام می‌دهد 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 بیان می‌کند: «همواره محتاطم که کسی را ترغیب کنم ۳۰ دلار برای محصولی هزینه کند که اثربخشی آن ثابت‌شده نشده هست، در حالی که درمان‌های پزشکی مؤثری در دسترس هستند.»

او مایل هست بررسی کند که آیا پروبیوتیک‌ها امکان داردند 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 هم‌اکنون به درمان شناختی–رفتاری پاسخ نمی‌دهند، مارتین این سوال را مطرح انجام می‌دهد که آیا پروبیوتیک‌ها یا پری‌بیوتیک‌ها امکان داردند برای این افراد مفید باشند. راو بیان می‌کند: «دوست دارم چنین مطالعاتی انجام شود. کمک به این گروه از بیماران دشوار هست، به‌ویژه چون بسیاری از آن‌ها تمایلی به استفاده از داروهای خواب‌آور ندارند.»

اگر علم میکروبیولوژی بتواند با شواهد علمی ثابت کند که میکروب‌های بدن حقیقتاً تأثیر قابل اندازه‌گیری و واقعی بر کیفیت خواب دارند، آن‌وقت خواهد گردید 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 هست. رایت بیان می‌کند: «اختلال ریتم شبانه‌روزی در جامعه بسیار شایع هست. این اختلال امکان داردد در اثر جت‌لگ، چندین مشاغل و سبک زندگی‌ها و بیماری‌های مرتبط با سن رخ دهد. پتانسیل زیادی وجود دارد که افراد بسیاری از این موضوع بهره‌مند شوند.»