یافته بحث‌برانگیز پژوهشگران: خواب به پاکسازی مغز کمکی نمی‌کند

همه ما به خواب نیاز داریم، اما کسی دلیل آن را نمی‌داند. در ده سال گذشته، یکی از تئوری‌های رایج این بوده است که عملکرد کلیدی خواب شستشوی مواد زائد و سموم مغز ازطریق مجموعه‌ای از مجاری ریز به نام سیستم  گلیمفاتیک است. طرفداران این نظریه می‌گویند مشکلات خواب می‌تواند این روند را مختل کند و شاید خطر ابتلا به بیماری آلزایمر و سایر اختلالات مغزی را افزایش دهد.

به‌نظر می‌رسد آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها از این ایده حمایت می‌کند. اما در سال‌های اخیر چندین گروه از دانشمندان برخی از جنبه‌های تئوری مذکور را به چالش کشیده‌اند. اکنون مطالعه‌ای جدید نشان داده است که مغز موش‌ها مولکول‌های رنگ کوچک را در هنگام بیداری به‌طور موثرتر از زمان خواب یا بیهوشی پاکسازی می‌کند. به‌گفته‌ی پژوهشگران، سیستم گلیمفاتیک ممکن است مغز را پاکسازی کند، اما خواب درواقع این فرایند را کند می‌کند.

بااین‌حال، پژوهشگران دیگر درمورد نحوه توضیح نتایج متضاد سردرگم هستند. برخی از آن‌ها، یافته‌های جدید را ضربه جدی به تئوری پاکسازی مغز در طول خواب می‌دانند، اما برخی می‌گویند روش‌های مقاله جدید آن‌قدر با روش‌های مطالعات گذشته فرق دارد که به‌طور مطمئن آن را به چالش نمی‌کشاند. پر کریستین اید از دانشگاه اسلو می‌گوید: «وقتی از مفهومی انتقاد می‌کنید که مدتی وجود داشته است، طراحی شما باید بهتر از مطالعات گذشته باشد.»

در آزمایش‌های اولیه روی موش، مایکن ندرگارد، عصب‌شناس دانشگاه راچستر و تیمش رنگی را به سیسترن ماگنا (دهلیز بزرگ) تزریق کردند که محفظه‌ای پر از مایع در پشت گردن و بیرون مغز و حاوی مایع مغزی‌نخاعی است.

پژوهشگران از میکروسکوپ دوفوتون برای اندازه‌گیری جریان رنگ و انتشار آن در مغز استفاده کردند. جریان رنگ زمانی که موش‌ها در خواب یا تحت بیهوشی بودند، در مقایسه با زمان بیداری افزایش یافت و رنگ به سراسر مغز نفوذ کرد. این امر موجب شد پژوهشگران به این نتیجه برسند که مایع بیشتری در مغز جریان دارد و به رگ‌های خونی یا لنفاوی تخلیه می‌شود. ندرگارد پیشنهاد کرد این جریان به پمپاژ مایع از عروق گلیمفاتیک کوچک بین نورون‌ها متکی است که تیم او در مطالعه پیشین آن را شناسایی کرده بود.

پژوهشگران در مجله‌ی Nature Neuroscience گزارش کردند که وقتی موش‌ها بیدار بودند، نسبت‌به زمانی که خواب یا بیهوش بودند، حسگر رنگ بسیار کمتری را تشخیص داد که نشان می‌دهد مولکول‌ها با سرعت بیشتری از مغز خارج می‌شدند.

استفان پرو، زیست‌شناس دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا، رویکرد مطالعه جدید را بسیار هوشمندانه می‌‌خواند. پرو در سال ۲۰۱۸ به نتیجه مشابهی دست پیدا کرد، در آن زمان او و همکارانش رنگ‌های ردیاب را به دهلیز بزرگ تزریق کردند و متوجه شدند این رنگ‌ها در موش‌های بیدار سریع از موش‌های بی‌هوش وارد گردش خون سیستمیک شدند. اما ندرگارد می‌گوید مطالعه جدید نتایج او را به‌طور جدی به چالش نمی‌کشد. او می‌گوید: «نمی‌توانید فقط کاری متفاوت انجام دهید و بگویید همه داده‌های قدیمی اشتباه هستند.»

یکی از موارد مشکوک این است که رنگ در جریان بیداری و خواب با سرعت یکسانی پمپاژ می‌شد که به گفته‌ی ندرگارد می‌تواند به نتایج نادرست منجر شود. پژوهش‌های او نشان می‌دهد نورون‌ها در حین خواب کوچک می‌شوند (ادعایی که دیگران آن را به چالش کشیده‌اند) و این امر می‌تواند فشار در مغز را کاهش دهد و بر سرعت جریان رنگ در مغز تاثیر بگذارند.

نگرانی اصلی ندرگارد که دیگران نیز آن را مطرح کرده‌اند، این است که تزریق رنگ به مغز آسیب می‌رساند، زیرا سیستم گلیمفاتیک ظریف است و به‌راحتی می‌تواند متلاشی شود (تیم فرانکس یک هفته پس از عمل جراحی برای تزریق رنگ منتظر ماند تا جراحات احتمالی بهبود پیدا کند). اید می‌افزاید گروه پژوهشی در مطالعه جدید رنگ را در قشر مغز اندازه‌گیری نکردند، درحالی که در آن‌جا بیشتر پاکسازی گلیمفاتیک رخ می‌دهد.

گروه ندرگارد درحال کار روی مدلی از جوندگان است که مواد زائدی را تولید می‌کند که می‌توان آن را هنگام خروج از مغز با دقت بالایی ردیابی کرد. در همین حین، تیم فرانکس قصد دارد نحوه رفتار مولکول‌های با اندازه‌های مختلف را در مغز و مکانیسم‌هایی را که ممکن است مایع حاوی مواد زائد را در این ارگان پمپاژ کنند، بررسی کند. او می‌گوید به چالش کشیدن تئوری رایج درمورد موضوع بنیادین مانند خواب دشوار است. این تئوری در تفکر امروزی ریشه بسیار قوی دارد.