كيف تؤثر المساحة خارج الخلية في الدماغ على النوم والحركة والسلوك؟

يحتوي الدماغ على مليارات الخلايا العصبية التي تتحكم في الأفكار والسلوك والحركات، لكن ما يصل إلى 20% من الدماغ يمثل لغزا للعلماء، في ما يسمى بالفضاء خارج الخلية، أي البيئة التي تحيط بكل خلية دماغية.

وذكر موقع ميديكال إكسبريس أنها بيئة دقيقة تحيط بالخلايا العصبية والخلايا الدبقية والأوعية الدموية، مشيرا إلى أن الفضاء يعمل كقناة للاتصال، مما يسمح لمواد مثل الدوبامين والبروتينات بالانتقال بين خلايا الدماغ.

رؤية جديدة للفضاء خارج الخلية

قد توفر دراسة جديدة أجرتها أندريا جروستول ديتز وزملاؤها من مختبر البروفيسور مايكين نيدرجارد في مركز الطب العصبي الترجمي رؤية جديدة للفضاء خارج الخلية.

درس الباحثون تأثير التغيرات الطفيفة في مستوى البوتاسيوم الطبيعي في الدماغ على نشاط الدماغ لدى الفئران.

الدراسة التي جاءت بعنوان K + المحلي خارج الخلية في القشرة ينظم مستويات النورإبينفرين، وحالة الشبكة، والمخرجات السلوكية، تم نشرها في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

وقالت أندريا جروستول ديتز: «تظهر نتائجنا أن الكثير من التغييرات الصغيرة في مستوى البوتاسيوم في الفضاء خارج الخلية قد تؤثر بشكل كبير على إطلاق المواد المرسلة في الدماغ المعروفة باسم المعدلات العصبية، على سبيل المثال، الدوبامين».

وأضافت: «تلعب المعدلات العصبية دورًا رئيسيا في التحكم في وظائف مثل السلوك والانتباه ودورة النوم لدينا وأكثر من ذلك بكثير، كما أثرت بشكل كبير على نوم وسلوك الفئران لدينا».

عندما خفض الباحثون مستوى البوتاسيوم في الدماغ، نامت الفئران أكثر (بزيادة 25%)، وانخفض مستوى نشاطها وعانوا من ضعف التنسيق.

وقالت أندريا جروستول ديتز: «عندما قمنا بزيادة مستوى البوتاسيوم، رأينا درجة أعلى من النشاط وتحسين التنسيق، لذا، فإن تغيير مستوى البوتاسيوم في الفضاء خارج الخلية، حتى لو كان قليلًا فقط، يؤدي إلى تغييرات كبيرة في نشاط الدماغ».

وأردفت: «اليوم، أصبح الاهتمام البحثي بالفضاء خارج الخلية محدودًا، لكن دراستنا تظهر أنه يجب علينا زيادة التركيز على هذا الجزء من الدماغ».

تحسين علاج اضطرابات الصحة العقلية

وبالرغم من أن الدراسة لا تركز بشكل خاص على اضطرابات الصحة العقلية، إلا أن أندريا جروستول ديتز تأمل أن يؤدي الفهم المتزايد للبوتاسيوم والفضاء خارج الخلية إلى فهم أكبر لاضطرابات الصحة العقلية.

وقالت إنه «لفهم اضطرابات الصحة العقلية مثل الفصام، ركز العلماء بشكل أساسي على خلايا الدماغ والإشارات الكهربائية التي تنتجها».

وبالرغم من إجراء الكثير من الأبحاث في هذا المجال، تشير أندريا جروستول ديتز إلى أنه لا تزال لدينا معرفة غير كاملة عن المرض وكيفية علاجه.

وقالت: «قد يتعين علينا أن نأخذ بعين الاعتبار الدماغ بأكمله، بما في ذلك المساحة خارج الخلية، لنفهم حقًا ما الذي يسبب هذا المرض».

وأشارت إلى أننا نعلم أن مستوى البوتاسيوم يتأثر لدى المرضى الذين يعانون من اضطرابات الصحة العقلية، ولذلك، فمن المنطقي استكشاف ما إذا كان يمكن استخدام توازن أفضل للبوتاسيوم في علاج اضطرابات الصحة العقلية.