النوم و صحة الدماغ: قد يحفز النوم تنظيف الطاقة الإيقاعية (المتناغمة) في الدماغ

تساعد موجات السائل النخاعي cerebrospinal fluid الجديدة في تنظيف البروتينات الضارة و التخلص منها أثناء النوم.

إذ أن دراسة حديثة وجدت أن هناك موجات قوية من السائل النخاعي (السائل الدماغي الشوكي) تتدفق إلى الدماغ أثناء مرحلة النوم التي لا توجد فيها حركة العين السريعة (غير نوم الريم) non-REM sleep  .

أهمية النوم لصحة الدماغ

حيث اكتشف الدراسة أن هناك موجة من السائل المخي الشوكي تتدفق إلى الدماغ النائم كل 20 ثانية . وقد تساعد هذه الانفجارات (التيارات) البطيئة والإيقاعية ، التي تم وصفها لأول مرة في مجلة العلوم Science في الأول من شهر نوفمبر عام 2019، في تفسير سبب أهمية النوم  لصحة الدماغ.

و قد أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أن السائل ، الذي يدعى السائل الدماغي الشوكي cerebrospinal fluid (CSF) ، يمكنه غسل البروتينات الضارة ، بما في ذلك تلك المتورطة في مرض الزهايمر ، خارج الدماغ.

كما أن النتائج الجديدة تلقي بظلالها على فكرة حدوث غسل مماثل للطاقة عند النوم.

و قد قام الباحثون بتطبيق الدراسة على 13 شاباً يتمتعون بصحة جيدة في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي MRI scanner  أثناء استغراقهم في نوم غير حركة العين السريعة non-REM sleep، وهو نوع النوم الذي يستغرقه معظم الليل .

و في الوقت نفسه ، راقب العلماء أنواعاً مختلفة من النشاط التي تجري في رؤوس المشاركين في هذه الدراسة. حيث قامت الأقطاب بقياس نشاط مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية ، وقاس التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وجود الدم المؤكسج الذي يعطي الطاقة لتلك الخلايا العصبية fMRI .

كما قام الفريق أيضاً و من خلال استخدام شكل من أشكال الرنين المغناطيسي الوظيفي السريع ، بقياس نوع آخر من النشاط – و هوحركات السائل الدماغي الشوكي CSF في الدماغ.

و قد كشفت مؤلفة الدراسة لورا لويس Laura Lewis  ، و هي عالمة في علم الأعصاب ومهندسة في جامعة بوسطن Boston University ، عن ظهور موجات الرنين المغناطيسي الوظيفي السريعة fMRI التي ظهرت في إيقاع النوم في الدماغ ، و الذي كان عبارة عن نمط واضح وكبير.

وتقول: "لم أكن أتوقع أن لدي شيء يقفز في داخلي إلى هذه الدرجة". "لقد كان شيئاً مذهلاً للغاية."

السائل النخاعي يقوم بتنظيف البروتينات الضارة خارج المخ

في أثناء عملية النوم التي لا علاقة بها بحركة العين السريعة non-REM sleep ، يتدفق الدم (ذي اللون الأحمر) إلى خارج الدماغ تماماً قبل أن تتدفق موجة من السائل النخاعي cerebrospinal fluid (السائل الدماغي الشوكي ذي اللون الأزرق) ، حيث تدخل من جزء سفلي يسمى البطين الرابع fourth ventricle .

و قد يساعد هذا السائل النخاعي على تنظيف البروتينات الضارة خارج المخ.

و قد وجدت الدراسة أن لدى الأشخاص المستيقظين موجات صغيرة لطيفة من السائل الدماغي الشوكي CSF ترتبط إلى حد كبير بأنماط التنفس.

وفي المقابل ، فقد كانت موجات النوم و كأنها موجات تسونامي tsunamis .

وفي هذا  تقول لويس Lewis : " لقد كانت الأمواج التي رأيناها أثناء النوم أكبر بكثير وأسرع وأعلى سرعة".

ووجد الباحثون أن هذه الموجات CSF كانت مرتبطة بأنواع أخرى من الموجات في الدماغ.

ففي البداية ، كانت هناك موجة بطيئة من النشاط الكهربائي للخلايا العصبية - وهو النوع الذي يشير إلى النوم الذي لا علاقة له بنوم الريم non-REM sleep - تجتاح الدماغ و تندفع إليه بخفة .

وبعد ذلك ، تنخفض مستويات الأكسجين في دم الدماغ ، ممثلة تدفقاً للدم.

وأخيراً ، تتدحرج موجة من السائل الدماغي الشوكي  CSF إلى الدماغ ربما لتحل محل الدم الخارج منه .

إلا أن مايكن نيدرغارد Maiken Nedergaard ، عالمة الأعصاب في مركز جامعة روشيستر الطبي في نيويورك the University of Rochester Medical Center in New York

تقول إن الدراسة :  "تربط بأناقة عدداً من الموضوعات التي على ما يبدو أنه لا علاقة لها بعلم الأعصاب ، بما في ذلك النوم والموجات الدماغية وتدفق السائل النخاعي (الدماغي الشوكي cerebrospinal fluid) وتدفق الدم كلها معاً في آن واحد ".

ولم يتضح بعد بالضبط مدى ارتباط مختلف الأمواج ببعضها البعض. وتخطط لويس Lewis وزملاؤها لاختبار ما إذا كان حدث واحد يتسبب في حدوث الآخرين.

علاقة الدراسة بمرضى ألزهايمر

إن اكتشاف هذه الموجات القوية للسائل الدماغي الشوكي في الدماغ النائم  يثير احتمال أو إمكانية أن تتمكن هذه الموجات من التخلص من الفضلات الضارة من الدماغ.

ولقد وجدت نيدرغارد Nedergaard وزملاؤها أن السائل النخاعي  CSF الذي يدخل في أدمغة الفئران يمكن أن يحمل أميلويد بيتا amyloid-beta بعيداً، وهو عبارة عن بروتين لزج يتراكم في مرض ألزهايمر Alzheimer’s disease .

و كما تشير دراساتها أنه وعندما تكون الفئران نائمة ، فإن المزيد من الساءئل النخاعي الشوكي يتدفق في أدمغتها ، مزيلاً المزيد من أميلويد بيتا ،.

و تقول نيدرغارد Nedergaard أن العثور على تدفق السائل النخاعي CSF في البشر النائمين "يعد خطوة مهمة حقًا".

و تقول لويس Lewis إن دراسة موجات السائل النخاعي CSF القوية لدى مرضى ألزهايمر قد تكشف عن جوانب جديدة للاضطراب.

ومن المعروف أن الموجات البطيئة للنشاط الكهربائي للخلايا العصبية أثناء النوم تتناقص مع التقدم في العمر ، ويصل هذا الانخفاض إلى مستويات شديدة و حادة بشكل خاص لدى مرضى الزهايمر.

كما أفادت لويس قائلة أن هذا التراجع قد يعني أن موجات السائل النخاعي قد تقلصت أو ضعفت عند هؤلاء الناس أيضاً ، وهو غياب قد يترك المزيد من البروتينات السامة تلتف حولها  .

المصدر