كيف `` تُغسل '' المخلفات من أدمغتنا أثناء النوم
لأول مرة ، لاحظت دراسة جديدة أن السائل الدماغي الشوكي يغسل داخل وخارج الدماغ في موجات أثناء النوم ، مما يساعد على التخلص من النفايات.
حديثا، أخبار طبية اليوم ذكرت دراسة وجدت أن الخلايا المناعية المتخصصة تكون أكثر نشاطًا في الدماغ أثناء النوم ، وتنشغل بأداء أعمال الصيانة.
يعرف الباحثون أن النوم مهم - ليس فقط من حيث السماح للدماغ بالتفاعل ، ولكن أيضًا من أجل "إفساح المجال" لعمليات "التنظيف".
ومع ذلك ، فإن العديد من الآليات التي يتم من خلالها التخلص من فضلات الدماغ أثناء النوم تظل غير واضحة.
الآن ، وجد الباحثون في جامعة بوسطن في ماساتشوستس أنه أثناء النوم ، فإن السائل الموجود في الدماغ والحبل الشوكي - يسمى السائل النخاعي - يغسل ويخرج ، مثل الأمواج ، مما يساعد الدماغ على التخلص من "القمامة" الأيضية المتراكمة.
"لقد عرفنا منذ فترة أن هناك هذه الموجات الكهربائية من النشاط في الخلايا العصبية. لكن قبل الآن ، لم نكن ندرك أن هناك بالفعل موجات في السائل الدماغي الشوكي أيضًا ، "تشرح المؤلفة المشاركة في الدراسة لورا لويس.
عملية مزامنة معقدة
الدراسة الجديدة - تظهر نتائجها في المجلة علم - شمل 13 مشاركًا تتراوح أعمارهم بين 23 و 33 عامًا وافقوا على إجراء فحوصات الدماغ أثناء النوم.
كانت العملية صعبة. كان على المشاركين ارتداء قبعات EEG التي سمحت للباحثين بقياس النشاط الكهربائي في أدمغتهم أثناء الاستلقاء في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي ، حيث كان من المفترض أن يناموا.
ومع ذلك ، قد يكون النوم في هذا المكان صعبًا ، لأن أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي صاخبة جدًا. يقول لويس: "لقد تبين أن وظيفة [المشاركين] هي في الواقع - سرًا - تقريبًا الجزء الأصعب من دراستنا".
"لدينا كل هذه المعدات الفاخرة والتقنيات المعقدة ، وغالبًا ما تكون المشكلة الكبيرة هي أن الناس لا يستطيعون النوم لأنهم في أنبوب معدني مرتفع جدًا ، وهي مجرد بيئة غريبة" ، كما تلاحظ.
على الرغم من هذه التحديات ، تمكن الباحثون - ربما لأول مرة - من مراقبة نشاط السائل النخاعي في أدمغة المشاركين أثناء النوم.
لقد رأوا أن السائل الدماغي النخاعي يبدو وكأنه "يتزامن" مع موجات الدماغ ، مما يساعد على الأرجح في التخلص من فضلات الدماغ. تشتمل هذه النفايات على بروتينات يحتمل أن تكون سامة والتي قد تشكل تراكمات يمكن أن تضعف تدفق المعلومات بين الخلايا العصبية.
يضيف الباحثون أن هذه النتائج يمكن أن تلقي أيضًا ضوءًا جديدًا على الآليات الكامنة في حالات مثل مرض الزهايمر ، حيث تلعب لويحات البروتين السامة دورًا رئيسيًا في فقدان الذاكرة والضعف الإدراكي الأخرى.
يشرحون أيضًا أن الشيخوخة الطبيعية قد تترافق مع ضعف التنظيف الذاتي في الدماغ. مع تقدم العمر ، تميل أدمغة الإنسان إلى توليد عدد أقل من الموجات البطيئة ، مما قد يقلل من تدفق الدم في الدماغ ، وكذلك نبضات السائل النخاعي.
"إنه مثل هذا التأثير الدرامي ،" يؤكد لويس. "كان [السائل الدماغي الشوكي ينبض في الدماغ أثناء النوم] شيئًا لم نكن نعرف أنه حدث على الإطلاق ، والآن يمكننا فقط إلقاء نظرة على منطقة دماغية واحدة والحصول على قراءة فورية لحالة الدماغ التي يوجد فيها شخص ما."
"ما هي الروابط السببية؟"
من الآن فصاعدًا ، يهدف لويس وزملاؤه إلى الإجابة عن بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام. أولاً ، يرغبون في تجنيد مجموعة أكبر سناً لدراستهم التالية ، وذلك لمعرفة ما إذا كانت الشيخوخة الطبيعية تؤثر على عمل السائل النخاعي في الدماغ وكيف تؤثر عليه.
بعد ذلك ، يرغبون أيضًا في تحديد كيفية تزامن الموجات الدماغية وتدفق الدم في الدماغ والسائل النخاعي من أجل "طرد" النفايات.
يقول لويس: "نرى أن التغيير العصبي يبدو دائمًا أنه يحدث أولاً ، ثم يتبعه تدفق الدم من الرأس ، ثم موجة من السائل النخاعي في الرأس". ومع ذلك ، تضيف أنه لا يزال هناك الكثير من المجهول.
يعتقد الفريق أنه عندما تنطفئ الخلايا العصبية أثناء النوم ، فإنها تحتاج إلى كمية أقل من الأكسجين ، مما يؤدي إلى تصريف الدم من الدماغ. وهذا بدوره يعني أن الضغط في الدماغ ينخفض أيضًا ، وبالتالي يحتاج السائل الدماغي النخاعي إلى الزيادة ، وذلك للحفاظ على الضغط الطبيعي في حالة عدم وجود الدم.
"ولكن هذا مجرد احتمال واحد. ما هي الروابط السببية؟ هل تسبب إحدى هذه العمليات العمليات الأخرى؟ أم أن هناك قوة خفية تدفعهم جميعًا؟ "
لورا لويس
هذه بعض الأسئلة التي لا تزال دون إجابة.
