الأربعاء ، 23 تشرين الأول (أكتوبر) 2013. - أظهر تحقيق أجراه المركز الطبي بجامعة روتشستر في نيويورك بالولايات المتحدة الأمريكية أن نظامًا تم اكتشافه مؤخرًا يزيل نفايات المخ يعمل بشكل أساسي أثناء النوم. هذا الوحي يمكن أن يحول فهم العلماء للآثار البيولوجية للنوم ويشير إلى طرق جديدة لعلاج الاضطرابات العصبية.
وقال مايكين نيدرجارد المدير المشارك لمركز طب الأعصاب التحولي في المركز الطبي بجامعة روتشيستر والمؤلف الرئيسي ل "هذه الدراسة تظهر أن الدماغ لديه حالات وظيفية مختلفة عندما تنام وعندما تستيقظ". العمل. "في الواقع ، يبدو أن الطبيعة التصالحية للنوم هي نتيجة التصفية النشطة للمنتجات الثانوية للنشاط العصبي التي تتراكم أثناء اليقظة" ، يضيف.
كشفت الدراسة التي نشرت يوم الخميس في مجلة "Science" ، أن الطريقة الفريدة في المخ للتخلص من النفايات ، والمعروفة باسم نظام "glymphatic" ، نشطة للغاية أثناء النوم ، وتزيل السموم المسؤولة عن المرض مرض الزهايمر واضطرابات عصبية أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، وجد الباحثون أنه خلال النوم ، يتم تقليل حجم خلايا المخ ، مما يسمح بالتخلص من النفايات بشكل أكثر فعالية.
من المعروف أن جميع أنواع الحيوانات تقريبًا ، بدءًا من ذبابة الفاكهة إلى الحوت الأيمن ، تنام بطريقة أو بأخرى ، لكن فترة الكمون هذه لها عيوب كبيرة ، خاصةً عندما تكون الحيوانات المفترسة في جوسها. وقد دفعنا هذا إلى الاعتقاد بأنه إذا لم يؤد الحلم وظيفة بيولوجية أساسية ، فربما يكون أحد أعظم أخطاء التطور.
بينما أظهرت النتائج الحديثة أن النوم يمكن أن يساعد في تخزين وتوحيد الذكريات ، لا يبدو أن هذه الفوائد تتغلب على الضعف ، مما يدفع العلماء إلى التكهن بضرورة وجود وظيفة أكثر أهمية لدورة النوم والاستيقاظ.
تضاف هذه النتائج الجديدة إلى الاكتشاف الذي قام به Nedergaard وزملاؤه في العام الماضي لوجود نظام فريد في الدماغ يزيل النفايات ، غير معروف حتى الآن. لا يمتد النظام المسؤول عن التخلص من النفايات الخلوية في بقية الجسم ، وهو الجهاز اللمفاوي ، إلى نظام المخ لأن الدماغ يحافظ على "نظامه الإيكولوجي" المغلق ومحمي بواسطة نظام معقد من البوابات الجزيئية ، يسمى حاجز الدم - الدماغ ، الذي يتحكم عن كثب في ما يدخل ويترك الدماغ.
لم يتم اكتشاف عملية التنظيف هذه من قبل لأنه لا يمكن ملاحظتها إلا في الدماغ الحي ، وهو أمر لم يكن ممكنًا قبل وصول تقنيات التصوير الجديدة ، أي الفحص المجهري لفوتونين. بفضل هذه التقنيات ، تمكن الباحثون من مراقبة الفئران ، التي تشبه أدمغتها إلى حد بعيد البشر ، وهو ما يعادل نظام الأنابيب على ظهور الخيل بين الأوعية الدموية في الدماغ ومضخات السائل النخاعي من خلال أنسجة المخ ، تطهير النفايات في الجهاز الدوري ، حيث تشق أخيرًا إلى نظام الدورة الدموية العام ، وفي النهاية الكبد.
يعد التخلص من المخلفات في الوقت المناسب من المخ أمرًا ضروريًا للتراكم غير المنضبط للبروتينات السامة مثل بيتا اميلويد ، والذي يمكن أن يؤدي إلى مرض الزهايمر. في الواقع ، ترتبط جميع الأمراض التنكسية العصبية تقريبًا بتراكم منتجات النفايات من الخلايا.
إن أحد الدلائل التي تشير إلى أن الجهاز "الغليموثيقي" قد يكون أكثر نشاطًا أثناء النوم هو حقيقة أن كمية الطاقة التي يستهلكها المخ لا تقل بشكل كبير أثناء النوم. نظرًا لأن ضخ CSF يتطلب الكثير من الطاقة ، فقد توقع الباحثون أن عملية التنظيف قد لا تكون متوافقة مع الوظائف التي يجب على الدماغ أداءها عندما نكون مستيقظين ومعالجة المعلومات بفعالية.
من خلال سلسلة من التجارب على الفئران ، لاحظ العلماء أن نظام "الغليموثيق" كان أكثر نشاطًا بحوالي عشرة أضعاف أثناء النوم ، وأن الدماغ تخلص من مادة بيتا اميلويد أكثر بكثير عندما كانت القوارض نائمات.
اكتشاف آخر مثير للدهشة هو أن الخلايا في المخ "تتقلص" بنسبة 60 في المائة أثناء النوم ، وهو انكماش يخلق مساحة أكبر بين الخلايا ويسمح لـ CSF بالغسل بحرية أكبر عبر أنسجة المخ. في المقابل ، عندما تستيقظ ، تكون خلايا المخ أقرب إلى بعضها البعض ، مما يقيد تدفق CSF.
وأشار الباحثون إلى أن هرمون يسمى بافراز هو أقل نشاطا في النوم. من المعروف أن هذا الناقل العصبي يتم إلقاؤه في رشقات نارية عندما يكون الدماغ في حالة تأهب ، وعادةً ما يكون ذلك استجابةً للخوف أو للمنبهات الخارجية الأخرى ، لذلك يتوقع الباحثون أن يُمكن أن يُؤدِّي النورpالينفرين على أنه "سيد تنظيمي" للتحكم. الانكماش والتوسع في خلايا المخ أثناء دورات النوم والاستيقاظ.
"هذه النتائج لها آثار مهمة لعلاج أمراض الأوساخ في الدماغ ، مثل مرض الزهايمر" ، وقال Nedergaard. في رأيه ، فهم بالضبط كيف ومتى ينشط الدماغ نظام "الغلموثية" وينظف النفايات هي خطوة أولى حاسمة في الجهود الرامية إلى تعديل هذا النظام وجعله يعمل بشكل أكثر كفاءة.
المصدر:
علامات:
جنسانية عائلة تغذية
وقال مايكين نيدرجارد المدير المشارك لمركز طب الأعصاب التحولي في المركز الطبي بجامعة روتشيستر والمؤلف الرئيسي ل "هذه الدراسة تظهر أن الدماغ لديه حالات وظيفية مختلفة عندما تنام وعندما تستيقظ". العمل. "في الواقع ، يبدو أن الطبيعة التصالحية للنوم هي نتيجة التصفية النشطة للمنتجات الثانوية للنشاط العصبي التي تتراكم أثناء اليقظة" ، يضيف.
كشفت الدراسة التي نشرت يوم الخميس في مجلة "Science" ، أن الطريقة الفريدة في المخ للتخلص من النفايات ، والمعروفة باسم نظام "glymphatic" ، نشطة للغاية أثناء النوم ، وتزيل السموم المسؤولة عن المرض مرض الزهايمر واضطرابات عصبية أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، وجد الباحثون أنه خلال النوم ، يتم تقليل حجم خلايا المخ ، مما يسمح بالتخلص من النفايات بشكل أكثر فعالية.
من المعروف أن جميع أنواع الحيوانات تقريبًا ، بدءًا من ذبابة الفاكهة إلى الحوت الأيمن ، تنام بطريقة أو بأخرى ، لكن فترة الكمون هذه لها عيوب كبيرة ، خاصةً عندما تكون الحيوانات المفترسة في جوسها. وقد دفعنا هذا إلى الاعتقاد بأنه إذا لم يؤد الحلم وظيفة بيولوجية أساسية ، فربما يكون أحد أعظم أخطاء التطور.
بينما أظهرت النتائج الحديثة أن النوم يمكن أن يساعد في تخزين وتوحيد الذكريات ، لا يبدو أن هذه الفوائد تتغلب على الضعف ، مما يدفع العلماء إلى التكهن بضرورة وجود وظيفة أكثر أهمية لدورة النوم والاستيقاظ.
تضاف هذه النتائج الجديدة إلى الاكتشاف الذي قام به Nedergaard وزملاؤه في العام الماضي لوجود نظام فريد في الدماغ يزيل النفايات ، غير معروف حتى الآن. لا يمتد النظام المسؤول عن التخلص من النفايات الخلوية في بقية الجسم ، وهو الجهاز اللمفاوي ، إلى نظام المخ لأن الدماغ يحافظ على "نظامه الإيكولوجي" المغلق ومحمي بواسطة نظام معقد من البوابات الجزيئية ، يسمى حاجز الدم - الدماغ ، الذي يتحكم عن كثب في ما يدخل ويترك الدماغ.
لم يتم اكتشاف عملية التنظيف هذه من قبل لأنه لا يمكن ملاحظتها إلا في الدماغ الحي ، وهو أمر لم يكن ممكنًا قبل وصول تقنيات التصوير الجديدة ، أي الفحص المجهري لفوتونين. بفضل هذه التقنيات ، تمكن الباحثون من مراقبة الفئران ، التي تشبه أدمغتها إلى حد بعيد البشر ، وهو ما يعادل نظام الأنابيب على ظهور الخيل بين الأوعية الدموية في الدماغ ومضخات السائل النخاعي من خلال أنسجة المخ ، تطهير النفايات في الجهاز الدوري ، حيث تشق أخيرًا إلى نظام الدورة الدموية العام ، وفي النهاية الكبد.
يعد التخلص من المخلفات في الوقت المناسب من المخ أمرًا ضروريًا للتراكم غير المنضبط للبروتينات السامة مثل بيتا اميلويد ، والذي يمكن أن يؤدي إلى مرض الزهايمر. في الواقع ، ترتبط جميع الأمراض التنكسية العصبية تقريبًا بتراكم منتجات النفايات من الخلايا.
إن أحد الدلائل التي تشير إلى أن الجهاز "الغليموثيقي" قد يكون أكثر نشاطًا أثناء النوم هو حقيقة أن كمية الطاقة التي يستهلكها المخ لا تقل بشكل كبير أثناء النوم. نظرًا لأن ضخ CSF يتطلب الكثير من الطاقة ، فقد توقع الباحثون أن عملية التنظيف قد لا تكون متوافقة مع الوظائف التي يجب على الدماغ أداءها عندما نكون مستيقظين ومعالجة المعلومات بفعالية.
ما يصل إلى عشرة مرات أكثر نشاطا
من خلال سلسلة من التجارب على الفئران ، لاحظ العلماء أن نظام "الغليموثيق" كان أكثر نشاطًا بحوالي عشرة أضعاف أثناء النوم ، وأن الدماغ تخلص من مادة بيتا اميلويد أكثر بكثير عندما كانت القوارض نائمات.
اكتشاف آخر مثير للدهشة هو أن الخلايا في المخ "تتقلص" بنسبة 60 في المائة أثناء النوم ، وهو انكماش يخلق مساحة أكبر بين الخلايا ويسمح لـ CSF بالغسل بحرية أكبر عبر أنسجة المخ. في المقابل ، عندما تستيقظ ، تكون خلايا المخ أقرب إلى بعضها البعض ، مما يقيد تدفق CSF.
وأشار الباحثون إلى أن هرمون يسمى بافراز هو أقل نشاطا في النوم. من المعروف أن هذا الناقل العصبي يتم إلقاؤه في رشقات نارية عندما يكون الدماغ في حالة تأهب ، وعادةً ما يكون ذلك استجابةً للخوف أو للمنبهات الخارجية الأخرى ، لذلك يتوقع الباحثون أن يُمكن أن يُؤدِّي النورpالينفرين على أنه "سيد تنظيمي" للتحكم. الانكماش والتوسع في خلايا المخ أثناء دورات النوم والاستيقاظ.
"هذه النتائج لها آثار مهمة لعلاج أمراض الأوساخ في الدماغ ، مثل مرض الزهايمر" ، وقال Nedergaard. في رأيه ، فهم بالضبط كيف ومتى ينشط الدماغ نظام "الغلموثية" وينظف النفايات هي خطوة أولى حاسمة في الجهود الرامية إلى تعديل هذا النظام وجعله يعمل بشكل أكثر كفاءة.
المصدر:
