اكتشاف مهم.. كيف تساعد الخلايا العصبية في طرد النفايات من الدماغ أثناء النوم؟
توصل فريق من العلماء والباحثين إلى أن الخلايا العصبية تساعد في طرد النفايات من الدماغ خلال الفترة التي يكون فيها الإنسان نائما.
فبينما يكون الليل ساكنا، لا يكون الدماغ في حالة سبات، إذ إنه في أثناء النوم، تنتج خلايا الدماغ دفعات من النبضات الكهربائية التي تتراكم في موجات إيقاعية، وهي علامة على ارتفاع وظيفة خلايا الدماغ.
ولكن لماذا ينشط الدماغ عندما نكون في حالة راحة؟
طرد النفايات من الدماغ
وفقا لموقع ميديكال إكسبريس، ترتبط موجات الدماغ البطيئة بالنوم المريح والمنعش.
والآن، اكتشف العلماء في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس أن موجات الدماغ تساعد في طرد النفايات من الدماغ في أثناء النوم.
تنسق الخلايا العصبية الفردية لإنتاج موجات إيقاعية تدفع السائل عبر أنسجة المخ الكثيفة، وتغسل الأنسجة في هذه العملية.
وقال المؤلف الأول، لي فينج جيانج شيه، باحث مشارك في مرحلة ما بعد الدكتوراه في قسم علم الأمراض والمناعة: «هذه الخلايا العصبية هي مضخات مصغرة، فالنشاط العصبي المتزامن يعزز تدفق السوائل وإزالة الحطام من الدماغ».
وأضاف: «إذا تمكنا من البناء على هذه العملية، فهناك إمكانية تأخير أو حتى منع الأمراض العصبية، بما في ذلك مرض آلزهايمر ومرض باركنسون، حيث تتراكم النفايات الزائدة، مثل النفايات الأيضية والبروتينات غير المرغوب فيها، في الدماغ وتؤدي إلى التنكس العصبي».
تم نشر النتائج في مجلة Nature.
تنظم خلايا الدماغ الأفكار والمشاعر وحركات الجسم، وتشكل شبكات ديناميكية ضرورية لتكوين الذاكرة وحل المشكلات.
لكن لأداء مثل هذه المهام التي تتطلب طاقة، تحتاج خلايا الدماغ إلى الوقود.
استهلاكهم للعناصر الغذائية من النظام الغذائي يخلق نفايات استقلابية في هذه العملية.
وقال إديث كيبنيس، المؤلف الرئيسي لهذه الورقة: «من المهم أن يتخلص الدماغ من النفايات الأيضية التي يمكن أن تتراكم وتساهم في أمراض التنكس العصبي»
وأضاف: «كنا نعلم أن النوم هو الوقت الذي يبدأ فيه الدماغ عملية التنظيف لطرد النفايات والسموم التي تتراكم أثناء اليقظة، لكننا لم نعرف كيف يحدث ذلك، قد تكون هذه النتائج قادرة على توجيهنا نحو الاستراتيجيات والعلاجات المحتملة للتغلب على هذه المشكلة من خلال الإسراع في إزالة النفايات الضارة وإزالتها قبل أن تؤدي إلى عواقب وخيمة».
لكن تنظيف الدماغ الكثيف ليس بالمهمة السهلة.
يدخل السائل النخاعي المحيط بالدماغ وينسج عبر شبكات خلوية معقدة، ويجمع النفايات السامة أثناء انتقاله. عند الخروج من الدماغ، يجب أن يمر السائل الملوث عبر حاجز قبل أن ينسكب إلى الأوعية اللمفاوية في الأم الجافية، وهي طبقة الأنسجة الخارجية التي تغلف الدماغ تحت الجمجمة، ولكن ما الذي يحرك حركة السوائل داخل الدماغ وعبره وخارجه؟
وأوضح جيانج شيه أنه من خلال دراسة أدمغة الفئران النائمة، وجد الباحثون أن الخلايا العصبية تقود جهود التنظيف عن طريق إطلاق إشارات كهربائية بطريقة منسقة لتوليد موجات إيقاعية في الدماغ.
لقد قرروا أن مثل هذه الموجات تدفع حركة السوائل.
قام فريق البحث بإسكات مناطق محددة في الدماغ حتى لا تنتج الخلايا العصبية في تلك المناطق موجات إيقاعية، وبدون هذه الموجات، لا يمكن للسائل النخاعي الطازج أن يتدفق عبر مناطق الدماغ الصامتة ولا يمكن للنفايات المحاصرة أن تترك أنسجة الدماغ.
وقال كيبنيس: «أحد الأسباب التي تجعلنا ننام هو تنظيف الدماغ، وإذا تمكنا من تعزيز عملية التطهير هذه، فربما يكون من الممكن النوم أقل والبقاء بصحة جيدة، لا يستفيد الجميع من 8 ساعات من النوم كل ليلة، وفقدان النوم له تأثير على الصحة».
وأوضح عالم الأحياء العصبية جيانج شيه: «نعتقد أن عملية تنظيف الدماغ تشبه غسل الأطباق».
