نحن نقضي ما بين ربع إلى ثلث حياتنا في النوم، ولكن بينما نرتاح، يظل الدماغ مجتهدًا في العمل، ويجري صيانة منتظمة.
من المعروف أن النوم مهم للتعلم وإنشاء الذاكرة، وربما سمعت أنه أثناء النوم، يخلص الدماغ نفسه من النفايات المتراكمة عندما نكون مستيقظين. .ولكن كيف يقوم الدماغ بطرد هذه السموم من نظامه، ولماذا يحدث هذا فقط أثناء النوم؟
التخلص من السموم في المخ
يُعرف جهاز التخلص من النفايات في الدماغ بالجهاز الجليمفاوي، والذي يتضمن شبكة من الأنفاق التي تحيط بالأوعية الدموية في الدماغ، هذا النظام هو نظير لنظام التخلص من النفايات الموجود في بقية الجسم، ويسمى الجهاز اللمفاوي.
تحتوي الأنفاق الموجودة في الشبكة الجليمفاوية على مادة مائية صافية تسمى السائل النخاعي (CSF)، والتي تحتوي على مواد مغذية وتحمي الدماغ جسديًا.
وينطلق السائل الدماغي الشوكي من هذه الأنفاق إلى فراغات الدماغ، حيث يمتزج مع سائل آخر موجود بين خلايا الدماغ النشطة.
هنا يلتقط السائل الدماغي الشوكي النفايات الأيضية من تلك الخلايا، وهذا يشمل بروتينات أميلويد بيتا، التي تتراكم في الدماغ في مرض الزهايمر.
يتم بعد ذلك طرد السائل "الملوث" من الفضاء ويخرج من الدماغ من خلال الأوعية اللمفاوية التي تنقل السائل الدماغي الشوكي إلى الجهاز اللمفاوي، حيث يتم التخلص منه.
وظائف الجهاز الجليمفاوي
وبصرف النظر عن التخلص من هذه النفايات، يساعد الجهاز الجليمفاوي في نقل الدهون والسكريات والرسائل الكيميائية في الجهاز العصبي وقد يلعب دورًا في توزيع الأدوية داخل الدماغ.
وجرى اكتشاف النظام لأول مرة في الفئران، لكن فحوصات الدماغ أظهرت أن هذا النظام موجود أيضًا في الدماغ البشري .
قال جوناثان كيبنيس ، عالم المناعة في جامعة واشنطن في سانت لويس، لموقع Live Science: "الاتصال الجليمفاوي هو سباكة الدماغ".
ويعتمد النظام على خلايا على شكل نجمة تسمى الخلايا النجمية، والتي تشكل اتصالات مع الأوعية الدموية، تساعد القنوات المائية الموجودة في الخلايا النجمية على تدفق السائل الدماغي الشوكي من مكان إلى آخر.
وقالت الدكتورة مايكن نيدرجارد، التي اكتشف فريقها في المركز الطبي بجامعة روتشستر الجهاز الجليمفاوي في عام 2012، إن مشاركة الخلايا النجمية في هذه العملية المهمة فاجأتها.
وأوضحت: "لقد كان علم الأعصاب دائمًا متمركزًا للغاية حول الخلايا العصبية، وكان يُنظر إلى الخلايا النجمية على أنها خلايا التدبير المنزلي.. وهنا نقول أن الخلايا النجمية يمكنها أن تخبر الدماغ بما يجب عليه فعله".
تنقية المخ من السموم خلال النوم
تنظر "نيدرجارد" إلى أنه نظرًا لأن دماغنا يركز على دمج جميع المعلومات التي نحصل عليها عندما نكون مستيقظين، فإنه لا يمكنه حقًا تنظيف نفسه في نفس الوقت. وقالت: "هذا يفسر بالتأكيد حاجتنا البيولوجية للنوم".
يبدو أيضًا أن حالة نوم الشخص تؤثر على كيفية تنقل السائل الدماغي الشوكي في متاهة مليارات الخلايا العصبية لإزالة النفايات، يقوم النوم بمزامنة الخلايا العصبية، ويرسل موجات عالية الطاقة من الجزيئات المشحونة عبر السائل الموجود بين الخلايا. وهذا يساعد على نقل CSF إلى هذه المساحات.
ومع ذلك، كانت هناك بعض النتائج المتناقضة حول تحفيز النوم لعملية تطهير الدماغ. لقد وجد بعض العلماء أن هذه العملية يمكن أن تحدث بشكل مستقل عما إذا كان الحيوان نائمًا أم مستيقظًا، لقد أظهروا أن الطريقة التجريبية يمكن أن تغير التدفق الجليمفاوي، بغض النظر عن حالة النوم.
ومع ذلك، قال كيبنيس إن العديد من العلماء متفقون على أن عملية التطهير تكون أكثر فعالية أثناء النوم.
