کشفی جدید درباره خواب عمیق؛ دانشمندان راهی برای تقویت روند پاک‌سازی مغز پیدا کردند

محققان آمریکایی به‌تازگی دریافتند که پخش صوت ملایم در زمان مناسبی از خواب می‌تواند جریان مایع مغزی-نخاعی را افزایش دهد و به دفع مواد زائد از مغز و حفظ سلامت آن کمک ‌کند.در طول روز، مواد زائدی مانند اسید لاکتیک و پروتئین‌های فرسوده در مغز تجمع پیدا می‌کنند. هنگامی که شب می‌خوابیم، امواج مایع مغزی-نخاعی (CSF) به شست‌وشوی این مواد زائد کمک می‌کنند و در نتیجه مغز سالم می‌ماند.پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) در مطالعه‌ای تازه نشان داده‌اند که می‌توانند این امواج مایع مغزی-نخاعی را از طریق قرار گرفتن در معرض پالس‌های کوتاه صدای ملایم و خش‌دار موسوم به «نویز صورتی» در هنگام خواب تقویت کنند.این پالس‌ها دامنه امواج الکتریکی آهسته در مغز را افزایش می‌دهند و در پی آن، امواج مایع مغزی-نخاعی نیز بزرگ‌تر می‌شوند.مایع مغزی-نخاعی، مایعی شفاف است که مغز و نخاع را دربر می‌گیرد و از آن‌ها محافظت و نگهداری می‌کند. این مایع علاوه بر محافظت از مغز در برابر آسیب، به تامین مواد مغذی مانند گلوکز نیز کمک می‌کند و مواد زائدی را که سلول‌های مغزی هنگام مصرف انرژی ترشح می‌کنند، از بین می‌برد.این پژوهشگران قصد دارند در ادامه بررسی کنند که آیا تقویت جریان مایع مغزی-نخاعی می‌تواند عملکرد شناختی و حافظه را بهبود بخشد یا حتی روند بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی را که در اثر تجمع پروتئین‌های مضری مانند آمیلوئید بتا ایجاد می‌شوند، آهسته کند یا نه.یورونیوز فارسی را در ایکس دنبال کنیدلورا لوئیس، نویسنده ارشد این پژوهش و عضو گروه مهندسی پزشکی مؤسسه فناوری ماساچوست می‌گوید: «ما نشان دادیم که می‌توانیم دامنه امواج جریان مایع مغزی-نخاعی را هنگام خواب افزایش دهیم؛ روشی که تا جایی که می‌دانیم، پیش از این امکان‌پذیر نبوده است. حالا که توانسته‌ایم جریان این مایع را هنگام خواب در بزرگسالان سالم تقویت کنیم، بسیار مشتاقیم این فناوری را روی گروه‌های بالینی آزمایش کنیم تا ببینیم چه نتایجی می‌توان از آن به دست آورد.»خانم لوئیس در سال ۲۰۱۹ میلادی روشی را معرفی کرد که با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی(fMRI) می‌توان امواج مایع مغزی-نخاعی را هنگام جریان یافتن به داخل و خارج مغز در زمان خواب اندازه‌گیری کرد. نتایج آن پژوهش نشان داد که این امواج ارتباط بسیار نزدیکی با امواج مغزی موسوم به «امواج آهسته» دارند که با خواب عمیق ارتباط دارند.تمیز کردن مغزدکتر لوئیس در پژوهش تازه تلاش کرد ارتباط میان امواج مغزی و جریان مایع مغزی-نخاعی را با جزئیات بیشتری بررسی کند و ببیند آیا می‌توان با تغییر امواج مغزی، جریان این مایع را تقویت کرد. مطالعات پیشین نشان داده بودند که اگر یک محرک صوتی در لحظه اوج امواج آهسته پخش شود، می‌تواند شدت این امواج را افزایش دهد.دکتر لوئیس می‌گوید: «اگر محرک صوتی در لحظه مناسب ارائه شود، می‌توان امواج آهسته الکتریکی مغز را تقویت کرد. مثل کودکی که روی تاب است؛ اگر درست در زمان مناسب او را هل بدهید، تاب می‌تواند دامنه حرکت بیشتری پیدا کند. چالش اصلی این است که چگونه می‌توان آن لحظه دقیق را پیدا کرد؟»نویز صورتی چیست؟محرک صوتی مورد استفاده در این مطالعه، یک پالس ۵۰ میلی‌ثانیه‌ای از «نویز صورتی» است. نویز صورتی، مانند نویز سفید، شامل تمامی فرکانس‌های صوتی قابل شنیدن برای گوش انسان است، اما فرکانس‌های با صدای بم‌تر در آن بلندتر و فرکانس‌های زیرتر آرام‌تر هستند. این ویژگی، صدایی متعادل و ملایم ایجاد می‌کند که شبیه صدای بارش مداوم باران یا آبشاری دوردست است.پژوهشگران در آزمایش روی ۱۴ داوطلب سالم دریافتند محرک صوتی مورد استفاده، که شدت آن برای بیدار کردن فرد خوابیده کافی نیست، توانست هنگام خواب دامنه امواج آهسته الکتریکی مغز همچنین امواج مایع مغزی-نخاعی را افزایش دهد.بررسی‌های fMRI نیز نشان داد امواج آهسته با ایجاد انقباض و انبساط در رگ‌های خونی، به آنها امکان می‌دهند مانند یک پمپ عمل کنند و جریان مایع مغزی-نخاعی را از مغز به حرکت درآورند.امواج آهسته فقط در مرحله خواب عمیق یا اصطلاحا خوابی که با حرکت سریع چشم همراه نیست (non-REM sleep) ایجاد می‌شوند و هرچه خواب عمیق‌تر شود، شدت و برجستگی آن‌ها نیز بیشتر می‌شود.پاک‌سازی مواد زائد مغز و آلزایمرپژوهشگران در گام بعدی می‌خواهند بررسی کنند که آیا افزایش جریان مایع مغزی-نخاعی به‌ویژه در افراد مبتلا به بی‌خوابی می‌تواند کیفیت خواب ترمیم‌کننده را بهبود دهد یا خیر.آنها همچنین قصد دارند دریابند که آیا تقویت جریان این مایع و در نتیجه افزایش دفع مواد زائد از مغز می‌تواند برای افراد مبتلا به آلزایمر و دیگر بیماری‌های ناشی از تجمع پروتئین‌های مضر مفید باشد.پاک‌سازی مواد زائد مغز برای بیماری آلزایمر و دیگر انواع زوال عقل بسیار مهم است؛ بیماری‌هایی که بخشی از آنها در اثر تجمع مولکول‌هایی مانند آمیلوئید و تائو در مغز ایجاد می‌شوند. اگر بتوانیم پاک‌سازی مواد زائد از مغز را بهبود دهیم، شاید بتوانیم به پیشگیری از تجمع این پلاک‌ها که به بیماری منجر می‌شوند، کمک کنیم.یکی از نویسندگان این پژوهش به نام جاشوآ لویت که به تازگی مدرک دکتری خود از دانشگاه بوستون را گرفته، شرکتی تاسیس کرده و امیدوار است دستگاهی، مانند یک هدبند، تولید کند که افراد بتوانند در خانه از آن برای افزایش جریان مایع مغزی-نخاعی استفاده کنند. این دستگاه با ارائه یک محرک صوتی در زمان مناسب، جریان مایع مغزی-نخاعی را تقویت خواهد کرد.این مطالعه است در نشریه Science Translational Medicine منتشر شده است.