التخلص من نفايات الدماغ ، مهمة إيقاعات "ساعة الجسم" ، و ليس النوم

تشير دراسة أجريت على الفئران إلى أن "النظام الجليمفاوي" ، الذي يزيل المخلفات السامة من الدماغ أثناء النوم ، قد لا يعمل بكفاءة لدى العمال الذين ينامون أثناء النهار.

و قد يفسر هذا زيادة خطر الإصابة باضطرابات الدماغ ، مثل مرض ألزهايمر.

ففي عام 2012 ، اكتشف باحثون في مركز جامعة روتشستر الطبي (URMC) في نيويورك نظاماً غير معروف سابقاً للتخلص من النفايات في الدماغ.

و قد أطلقوا عليه اسم النظام الجليمفاوي glymphatic system لأن الخلايا العصبية المسماة الخلايا الدبقية تدير عملها ، و التي تؤدي دوراً مشابهاً للدماغ يقوم به النظام اللمفاوي lymphatic system لبقية الجسم.

و في العام التالي ، وجد نفس الفريق أن الجهاز الجليمفاوي يكون أكثر نشاطاً أثناء النوم.

كذلك في تجاربهم الأخيرة ، كشف الباحثون أن إيقاعات الجسم اليومية ، "الساعة الرئيسية البيولوجية" التي تنظم دورة النوم و الاستيقاظ التي تبلغ 24 ساعة تقريباً ، هي التي تحكم هذا النظام.

كما تؤكد عالمة الأعصاب الدكتورة مايكين نديرغارد Maiken Nedergaard، المدير المشارك لمركز الطب العصبي الانتقالي Center for Translational Neuromedicine في URMC و كبيرة المؤلفين الدراسة،

 "تُظهر هذه النتائج أن وظيفة الجهاز الجليمفاوي لا تعتمد فقط على النوم أو اليقظة ، و لكن من خلال الإيقاعات اليومية التي تمليها ساعتنا البيولوجية".

و للعلم فقد ظهرت نتائج البحث في مجلة Nature Communications.

منتجات النفايات السامة في الدماغ

إن إحدى العمليات التي تحدث أثناء النوم هي التخلص من المنتجات السامة لعملية الأيض التي تتراكم في الدماغ أثناء اليقظة. و أحد منتجات النفايات هو بروتين بيتا أميلويد ، و الذي - إذا لم تتم إزالته - يشكل اللويحات المرتبطة بمرض ألزهايمر.

و قد يفسر الفشل المستمر في إزالة الفضلات مثل بيتا أميلويد جزئيً ًسبب كون اضطراب النوم المزمن علامة مبكرة على الاضطرابات التنكسية العصبية مثل مرض ألزهايمر.

و في عملهم المبكر ، أظهرت الدكتورة نديرغارد Nedergaard  و زملاؤها أن الجهاز الجليمفاوي عبارة عن شبكة من القنوات المجاورة للأوعية الدموية في الدماغ.

وتتكون القنوات من إسقاطات ، أو "endfeet" ، من نوع من الخلايا الدبقية يعرف باسم الخلايا النجمية. و يقوم الطرف النهائي بإحاطة الأوعية الدموية بشكل فعال في غمد مجوف.

و أثناء النوم ، يضخ الجهاز الجليمفاوي السائل الدماغي الشوكي حول الدماغ في الوقت المناسب مع نبض الشرايين.

كذلك يقوم هذا السائل بغسل النفايات القابلة للذوبان قبل تصريفها في الجهاز اللمفاوي.

البحث الجديد يكشف أن نشاط الجهاز الجليمفاوي تحكمه ساعة الجسم البيولوجية ، و ليس النوم.

و لدى البشر ، ينظم إيقاع الساعة البيولوجية دورة علم وظائف الأعضاء لدينا بين الاستيقاظ أثناء النهار والنوم في الليل.

و في هذا السياق تقول الدكتورة لورين هابليتز، أستاذ مساعد باحث في مختبر Nedergaard و المؤلف الأول للورقة:

"نظراً لأن هذا التوقيت يؤثر أيضاً على الجهاز الجليمفاوي ، فإن هذه النتائج تشير إلى أن الأشخاص الذين يعتمدون على قيلولة القطة أثناء النهار لتعويض النوم ، أو العمل في نوبة ليلية ، قد يكونون عرضة للإصابة باضطرابات عصبية".

و تضيف هابليتز: "في الواقع ، تُظهر الأبحاث السريرية أن الأفراد الذين يعتمدون على النوم خلال ساعات النهار هم أكثر عرضة للإصابة بمرض الزهايمر و الخرف ، إلى جانب مشاكل صحية أخرى".

التتبع الفلوري 

توصل الباحثون إلى اكتشافهم في الفئران ، و هي ليلية - دورة نومها و استيقاظها هي عكس تلك الخاصية عند البشر.

و لمراقبة حركة السائل الدماغي الشوكي من خلال أدمغة الحيوانات ، قاموا بحقن متتبع فلورسنت يمكنهم رؤيته من خلال جماجم الحيوانات.

و قد أظهر هذا، أن تدفق السوائل إلى الدماغ كان أعلى بنحو 53٪ خلال النهار بينما كانت الحيوانات نائمة ، مقارنة بالليل عندما كانت نشطة.

و بشكل حاسم ، استمرت دورة النشاط في نظامهم الجليمفاوي حتى عندما قام الباحثون بتخدير الفئران طوال النهار والليل.

و قد استمر الأمر كذلك عندما أبقوا القوارض في ضوء مستمر لمدة 10 أيام.

يشير هذا بقوة إلى أن الإيقاعات اليومية تتحكم في هذا النظام، و كذلك قد لا تعمل بكفاءة أثناء النوم أثناء النهار عند البشر.

و أخيراً..

أظهر الباحثون أن التنظيم اليومي للسائل النخاعي عبر الدماغ يعتمد على قناة مائية تسمى aquaporin-4 في غشاء endfeet.

أما في الفئران المعدلة وراثياً -حتى تفتقر إلى هذه القناة- كان التدفق المعتاد للسوائل خلال النهار و الليل غائباً تماماً.

الإيقاعات اليومية المتقطعة

لاحظ المؤلفون أنه في حين أن هناك حاجة إلى الكثير من الأبحاث ، فإن عملهم يشير إلى أن تعطيل إيقاع الساعة البيولوجية قد يمنع الإزالة الفعالة للمنتجات الثانوية السامة في الدماغ.

و قد يؤدي هذا إلى الالتهاب المزمن الذي يميز الاضطرابات التنكسية العصبية مثل مرض ألزهايمر.

و يستنتج الباحثون:

أنه "على الرغم من أن الوظيفة الجليمفاوية لم تتم دراستها بعد في نماذج الاضطراب اليومي ، كما هو الحال في العمل كنوبات (وردّيات) ،

فقد ثبت أن عمال المناوبة معرضون بشكل متزايد لخطر الاضطرابات التنكسية العصبية [...]  و فهم كيفية هذه الإيقاعات ،

مع اختلاف التوقيت و الوظائف البيولوجية ، تتفاعل لتؤثر على الوظيفة الجليمفاوية، و قد يساعد التصريف اللمفاوي في الوقاية من انتشار الأمراض المرتبطة باختلال الساعة البيولوجية ".

عزيزي القارئ

لأننا نهتم، نتمنى أن تكتب لنا في التعليقات عن المواضيع التي ترغب و تهتم بها لنتمكن من تقديمها لك، لرغبتنا في أن يعبِّر موقعنا عن اهتمامات القارىء العربي.

كما ونرجوا منك مشاركة المقال في حال أعجبك المحتوى.  

  ننصحك بقراءة المقالات التالية :

الحب يؤثر على الدماغ بخمس طرق ... ماهي؟

لماذا لا نستطيع أن نفهم الدماغ بشكل صحيح؟

موجات الدماغ أنواعها، و دورها في التشافي