یک مطالعه جدید نشان می دهد که امواج مایع مغزی نخاعی که به طور معمول در هنگام خواب روی مغز می نشینند، می توانند در مغز افرادی که کاملاً بیدار هستند، ضربان داشته باشند.

مایع شفاف ممکن است مواد زائد مضر مانند پروتئین های چسبنده ای که در بیماری آلزایمر انباشته می شوند را دفع کند.SN: 7/15/18). بنابراین، توانایی کنترل جریان مایع در مغز احتمالاً روزی می‌تواند پیامدهایی برای درمان برخی اختلالات مغزی داشته باشد.

“من فکر می کنم این [finding] جاناتان کیپنیس، عصب شناس دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس که در این مطالعه شرکت نداشت، می گوید: به بسیاری از اختلالات عصبی کمک خواهد کرد. «به فرمول یک فکر کنید. شما می توانید بهترین ماشین و راننده را داشته باشید، اما بدون یک خدمه تعمیر و نگهداری عالی، آن راننده در مسابقه پیروز نخواهد شد.” او می گوید که جریان مایع نخاعی در مغز بخش عمده ای از خدمه تعمیر و نگهداری است. اما او و سایر محققان، از جمله نویسندگان این مطالعه، هشدار می دهند که هرگونه کاربرد درمانی بالقوه هنوز دور از دسترس است.

در سال 2019، لورا لوئیس، عصب‌شناس از دانشگاه بوستون و همکارانش گزارش کردند که امواج قوی مایع مغزی نخاعی مغز ما را در حالی که خواب می‌بریم می‌شویند، و این نشان می‌دهد که یکی از نقش‌های قدردانی نشده خواب ممکن است تمیز کردن عمیق مغز باشد.SN: 10/31/19). و تیم نشان داد که نوسانات عصبی آهسته که خواب عمیق و غیر REM را مشخص می کند، همزمان با امواج مایع نخاعی در مغز رخ می دهد.

«اگر لباس‌هایتان را در حمام آب بیندازید، در نهایت کثیفی بیرون می‌آید. اما اگر آنها را به جلو و عقب بچرخانید، همه چیز بسیار مؤثرتر پیش می رود.» لوئیس می گوید. “این قیاسی است که من به آن فکر می کنم.”

این جریان‌ها بسیار بزرگ‌تر از تأثیرات کوچک و ریتمیکی بود که تنفس و ضربان قلب فرد روی مایع نخاعی می‌گذارد.

محققان فکر می کنند که از آنجایی که فعالیت مغز در طول خواب باعث می شود خون در مغز جریان یابد – اکسیژن را به سلول های تشنه قدرت می رساند – مایع نخاعی در پشت خون جریان می یابد تا فشار ثابتی را در داخل جمجمه حفظ کند.

در مطالعه جدید، «اولین سؤالی که می‌خواهیم به آن پاسخ دهیم این است که آیا می‌توانی دستکاری کنی؟ [blood flow] برای رانندگی نیز کافی است [fluid] وقتی کسی بیدار است جریان پیدا کند؟» استفانی ویلیامز، عصب شناس نیز در دانشگاه بوستون می گوید.

برای تحریک جریان خون در مغز، ویلیامز، لوئیس و همکارانشان یک الگوی شطرنجی لرزان را به شش بزرگسال سالم نشان دادند. ترکیبی از تکنیک‌های استراق سمع، از جمله fMRI و الکترودها، تأیید کرد که این تحریک بصری شدید بر جریان خون مغز تأثیر می‌گذارد و به تیم اجازه می‌دهد ترتیب رویدادها را ببیند.

وقتی الگوی چشمک زن روشن شد، فعالیت عصبی افزایش یافت و به دنبال آن جریان خون افزایش یافت. این تیم گزارش می دهد که در 30 مارس در 30 مارس، جریان مایع مغزی نخاعی سرکوب شد در حالی که جریان خون افزایش یافت، و سپس با کاهش جریان خون هنگامی که تحریک متوقف شد، به مغز افزایش یافت. زیست شناسی PLOS. تحریک طولانی‌تر جریان‌های مایع نخاعی بزرگ‌تری ایجاد کرد، که نشان می‌دهد می‌توان پاسخ را به حداکثر رساند.

محققان دریافتند تأثیر فعالیت مغز بر جریان مایع نخاعی جدا از تأثیر ضربان قلب و تنفس است. لوئیس می‌گوید: «یک بینش بیولوژیکی واقعاً جالب از این نتیجه حاصل می‌شود، این است که مغز راهی برای کنترل جریان مایع خود دارد.»

این که آیا مواد زائد از مغز بیدار پاک می شود، اندازه گیری نشد. مطالعات قبلی روی موش ها نشان داده است که برخی از محرک های سمعی و بصری سطح پروتئین های سمی مرتبط با آلزایمر و پارکینسون را کاهش می دهند. کارآزمایی‌های بالینی در حال آزمایش هستند که آیا این تکنیک در انسان کار می‌کند یا خیر.

استیون گلدمن، متخصص مغز و اعصاب در مرکز پزشکی دانشگاه روچستر در نیویورک که در این کار نقشی نداشت، می‌گوید: «مطالعه زیبایی است، اما من از این نتیجه درمانی نمی‌گیرم». او می گوید که سیستم جریان مایع مغز به طور مطلوب برای تمیز کردن در طول خواب تنظیم شده است. او می‌گوید: «فقط تضمین یک خواب خوب شبانه مؤثرتر خواهد بود». “هر گونه دستکاری بیش از آن بهتر است در طول خواب استفاده شود.”

محققان اذعان می‌کنند که جریان‌های مایع نخاعی که آنها ایجاد می‌کنند به اندازه جریان‌هایی که در طول خواب مشاهده می‌شود، نبود. لوئیس می‌گوید: «ما نتوانستیم خود خواب را دوباره ایجاد کنیم، اما واقعاً یک تغییر بسیار اساسی در جریان بود.

او می گوید که این تیم در حال برنامه ریزی برای مطالعه ارتباط بین جریان مایع نخاعی در مغز و بیماری هایی مانند آلزایمر است. در اختلالاتی که جریان مایع دخیل است، همانطور که در مورد آلزایمر به نظر می رسد، این [technique] امیدواریم به ما بفهمانیم که این موضوع از کجا می آید، روندی که مختل شده است چیست؟»