هل يمكن لجزيئات البكتيريا في دماغك أن تؤثر على نومك؟

يعد النوم أحد الاحتياجات الفسيولوجية الأساسية لبقاء الإنسان، إلى جانب الغذاء والماء والهواء، لكن النوم مدفوع بالعوامل الاجتماعية، ويتأثر بالعوامل البيئية والشخصية.

وتشير دراسة حديثة إلى أن النوم قد يتأثر بقطع من البكتيريا.

تاريخيا، اعتقد العلماء أنه من غير المحتمل أن تؤثر الميكروبات المعوية على تنظيم النوم الفسيولوجي.

وأشارت الدراسة الحديثة، التي نشرت في مجلة Frontiers in Neuroscience ، إلى أن مكونات جدار الخلية البكتيرية (الببتيدوجليكان) تم العثور عليها في مناطق من الدماغ تسمى جذع الدماغ، والبصلة الشمية، والوطاء.

الببتيدوجليكان

الببتيدوجليكان، المعروف أيضًا باسم مورين في التراث العلمي، هو طبقة قوية تشبه الشبكة خارج الغشاء البلازمي لمعظم الخلايا البكتيرية.

يساعد هذا على الحفاظ على شكل البكتيريا وصلابتها. فبدون الببتيدوغليكان، ستُصبح البكتيريا مجرد بالونات ماء صغيرة.

أشارت دراسة حديثة إلى أن تركيز الببتيدوجليكان يبدو أنه يزداد خلال فترات الحرمان من النوم أو تغير أنماطه، وهذا مؤشر على أن ميكروبات الأمعاء قد تلعب دورًا في جودة النوم.

أُجري هذا العمل على تسعة فئران ذكور، وُضعت ضمن دورة ضوء/ظلام مدتها 12 ساعة، أُجريت القياسات على مدار 48 ساعة لرسم خريطة لدورات نشاط الدماغ أثناء النوم والراحة.

بعد ذلك، أُعدمت الفئران قتلاً رحيماً، وفُصلت مناطق مختلفة من الدماغ فوراً لقياس مستويات الببتيدوجليكان في مناطق معزولة بشكل مستقل.

أُجري البحث وصُمِّمَ بدقة متناهية، إلا أن الدراسة اعتمدت حصريًا على فئران ذكور بالغة.

على الرغم من إمكانية ترجمة النماذج الحيوانية إلى البشر، إلا أن التقاطع في أبحاث ميكروبيوتا ضعيف.

لا يمكن للأبحاث التي تجرى على الحيوانات في مجال ميكروبات الأمعاء أن تخبرنا إلا القليل عما يحدث في أمعائنا لأن البيئة التي يعيش فيها البشر والفئران مختلفة تمامًا.

على سبيل المثال، في عام 2006، قام بحث رائد بتربية فئران خالية من أي كائنات دقيقة في أجسامها، والمعروفة باسم الفئران الخالية من الجراثيم، ثم زرع بعضها مع ميكروبات الأمعاء من الفئران البدينة.

توصلت الدراسة إلى أن الفئران التي خضعت لعملية زرع ميكروبات الأمعاء اكتسبت المزيد من الدهون في الجسم مقارنة بالفئران الخالية من الجراثيم المستعمرة بميكروبات الأمعاء من الفئران النحيفة.

أشار هذا البحث الرائد إلى أن ميكروبات الأمعاء قد تساهم في زيادة الوزن والتأثير المتسلسل للسمنة.

لكن الدراسات المتابعة التي استخدمت زرع ميكروبات البراز من البشر النحيفين إلى المراهقين المصابين بالسمنة لم تؤد إلى فقدان الوزن.

يمكن للنتائج التي تم التوصل إليها في الفئران أن تشير إلى آليات معينة، ولكنها لا تتنبأ بالضرورة بالنتائج في البشر.

علاوة على ذلك، تجاهلت أبحاث النوم الحديثة على الفئران نسبة 49% المتبقية من السكان، أي الإناث، وهذه فجوة قد تُبقي نصف العالم في جهل بشأن صحة النوم.

لذا عندما يتعلق الأمر بفهم ميكروبات الأمعاء، هل يهم حقًا ما هي الكائنات الحية الموجودة في الجهاز الهضمي للقوارض وكيف قد يتداخل هذا مع أنماط نومهم؟

يُعتبر دماغنا تقليديًا معقمًا ومحميًا بالحاجز الدموي الدماغي.

يمنع هذا النظام المحكم الميكروبات والجزيئات من دخول دماغ الأشخاص الأصحاء.

لا يوجد دليل يشير إلى وجود ميكروبيوم في المخ، على عكس ما هو موجود داخل الجهاز الهضمي وعلى جلدنا.

ومع ذلك، أظهرت دراسات سابقة إمكانية اكتشاف شظايا مرتبطة بالبكتيريا، مثل الببتيدوجليكان والليبوبولي سكاريد، داخل الدماغ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى أن هذه الشظايا أصغر من البكتيريا.

يصبح حاجز الدم الدماغي وجدار الأمعاء أكثر نفاذية في ظروف مثل الحرمان من النوم، أو الالتهاب، أو الشيخوخة، أو حتى بعد ممارسة التمارين الشاقة.

قد تتأثر التغيرات اليومية في الخلايا التي تشكل جدار الأمعاء بسبب التأثيرات المباشرة للتنظيم اليومي على الوصلات بين غشاء الخلية ومقصوراتها الأخرى.

تشكل هذه الوصلات ختمًا يمنع مرور الجزيئات والأيونات بين الخلايا، وبالتالي يتحكم في ما يمر عبرها.

عندما تسترخي هذه الوصلات، فإن هذا يسمح للكائنات الحية الموجودة في الجهاز الهضمي بالدخول إلى الدم، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى جميع أنحاء الجسم.

من غير الواضح ما إذا كان هذا جيدًا أم سيئًا، ولكن تم ربط الوصلات المتسربة بمرض التهاب الأمعاء.

تشير بعض الأبحاث إلى أن ميكروباتنا ترتبط ارتباطًا وثيقًا من خلال محور الأمعاء والدماغ.

على الرغم من إجراء قدر كبير من الأبحاث حول محور الأمعاء والدماغ على الفئران والجرذان، إلا أن هناك روابط انتقالية قليلة للغاية بين ما تم البحث فيه في الحيوانات وما يحدث بالفعل في جسم الإنسان.

وهذا يعني أن الباحثين سيحتاجون إلى القيام باستثمار ضخم في البحث في كيفية تفاعل ميكروبيوم الأمعاء مع أعضائنا وأنظمتنا الفسيولوجية الأخرى من خلال التدخلات البشرية واسعة النطاق.

نظرًا لوجود الكثير مما لا نفهمه بعد عن ميكروبيوم الأمعاء، فإننا ما زلنا بعيدين كل البعد عن هذا النوع من الرؤية العلمية.

ومع ذلك، تعكس هذه الدراسة الاهتمام العلمي والعام المتزايد بالعلاقة بين علم الأحياء الدقيقة البشرية وعلم الأعصاب.

ربما بدأنا للتو في تقدير مدى الترابط بين جسم الإنسان وكل ما فيه.