تاثیر وضعیت خواب فرد روی عملکرد و سرنوشت مغز

به گزارش مجله خبری نگار،خواب یکی از مهم‌ترین عوامل محافظت از مغز شناخته می‌شود. دانشمندان می‌دانند که خواب به پاک‌سازی مواد زائد مغز، تقویت حافظه و کاهش تجمع پروتئین‌هایی که با بیماری آلزایمر مرتبط هستند کمک می‌کند.

با این حال، این مزایا برای همه افراد یکسان نیست. پژوهشگران اکنون شواهدی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد یک تغییر ژنتیکی رایج می‌تواند مشخص کند خواب نامناسب تا چه اندازه بر مغز اثر می‌گذارد. این یافته توضیح می‌دهد چرا برخی افراد نسبت به دیگران آسیب‌پذیرتر به نظر می‌رسند.

پاک‌سازی شبانه مغز در هنگام خواب

هر شب زمانی که انسان خواب است، مغز یک فرایند پاک‌سازی پیچیده را آغاز می‌کند.

در مرحله خواب عمیق، فاصله میان سلول‌های مغزی افزایش پیدا می‌کند و مایعات درون مغز جریان می‌یابند تا مواد زائدی را که در طول روز جمع شده‌اند، خارج کنند.

دانشمندان این فرایند را سیستم گلیمفاتیک (Glymphatic System) می‌نامند؛ شبکه پاک‌سازی شبانه مغز که وظیفه حذف مواد زائد را بر عهده دارد.

یکی از موادی که این سیستم خارج می‌کند، پروتئین بتا آمیلوئید است. این پروتئین چسبنده در بیماری آلزایمر تجمع پیدا می‌کند. یک مطالعه نشان داده است که فرایند پاک‌سازی این ماده پس از به خواب رفتن سریع‌تر می‌شود.

مایع پاک‌کننده از کانال‌های بسیار کوچکی در سلول‌های پشتیبان مغز عبور می‌کند. عملکرد این کانال‌ها توسط ژنی به نام Aquaporin-۴ یا AQP۴ تنظیم می‌شود.

دکتر Ayeisha Milligan Armstrong، پژوهشگر دانشگاه Edith Cowan University (ECU) در استرالیای غربی، بررسی کرد که آیا تفاوت‌های موجود در این ژن می‌تواند میزان تأثیر خواب بر مغز را تغییر دهد یا خیر.

چگونه ژن‌ها بر رابطه خواب و مغز اثر می‌گذارند؟

تیم تحقیقاتی دکتر Armstrong، ۱۳ نسخه رایج از ژن AQP۴ را بررسی کرد. آنها هر نسخه را با موارد زیر مقایسه کردند:

نحوه توصیف افراد از کیفیت خواب خود

نتایج اسکن‌های تکرارشونده مغزی

سطح عملکرد ذهنی افراد در طول چند سال

داده‌های این پژوهش از یک پروژه طولانی‌مدت در استرالیا به دست آمده بود که سال‌ها افراد سالمند را دنبال کرده بود. در این پروژه، مغز افراد به‌طور مداوم اسکن می‌شد و حافظه آنها مورد آزمایش قرار می‌گرفت.

تمام شرکت‌کنندگان در ابتدای مطالعه از نظر ذهنی سالم بودند، اما اسکن‌های مغزی نشان می‌داد که تجمع اولیه آمیلوئید به‌صورت خاموش در حال شکل‌گیری است.

دانشمندان مدت‌ها تصور می‌کردند که خواب ضعیف و بیماری آلزایمر با یکدیگر ارتباط دارند. همچنین یک مطالعه پیشین ارتباط میان ژن AQP۴ و این بیماری را نشان داده بود.

اما چیزی که تا پیش از این پژوهش مشخص نشده بود، نحوه همکاری ژن و خواب در طول سال‌ها برای تغییر روند پیری مغز در افرادی بود که هنوز هیچ علامتی از بیماری ندارند.

خواب می‌تواند سرنوشت مغز را تغییر دهد

نتایج این مطالعه یک نکته غیرمنتظره را نشان داد. یک نسخه مشخص از ژن AQP۴ همیشه معنای ثابتی ندارد.

همان تغییر ژنتیکی می‌تواند بسته به وضعیت خواب فرد، اثر محافظتی یا آسیب‌زا داشته باشد. به عبارت دیگر، DNA مشابه می‌تواند به مسیر‌های متفاوتی منجر شود.

دکتر Armstrong گفت:

«همان تغییر ژنتیکی می‌تواند بسته به اینکه فرد چگونه می‌خوابد، محافظتی یا زیان‌آور به نظر برسد.»

او اشاره کرد که خواب یکی از معدود عوامل خطر است که افراد می‌توانند واقعاً آن را تغییر دهند.

در افرادی که برخی نسخه‌های خاص ژن را داشتند، خواب کوتاه‌تر با کاهش سریع‌تر ماده خاکستری مغز همراه بود. ماده خاکستری، لایه بیرونی مغز است که سرشار از سلول‌های عصبی مورد استفاده برای حافظه و تصمیم‌گیری است.

از دست دادن زودهنگام ماده خاکستری، یکی از نشانه‌های شناخته‌شده فشار و آسیب در مغز محسوب می‌شود.

الگوی دیگری نیز در افرادی مشاهده شد که مدت زیادی در رختخواب بیدار می‌ماندند تا خوابشان ببرد. این افراد تغییرات مغزی مرتبط با کاهش حجم کلی مغز را نشان دادند.

ژن‌ها چگونه کاهش حافظه را تغییر می‌دهند؟

تفاوت‌ها فقط در ساختار مغز دیده نشد، بلکه عملکرد ذهنی افراد نیز تحت تأثیر قرار گرفت.

زمانی که خواب افراد دچار اختلال بود، حافظه و توانایی استدلال برخی افراد با سرعت بیشتری در طول زمان کاهش یافت.

در مقابل، برخی افراد با نسخه متفاوتی از ژن AQP۴ تقریباً تغییر محسوسی نشان ندادند.

مسیر تغییرات ذهنی افراد به ترکیبی از ژنتیک و کیفیت خواب آنها وابسته بود.

به بیان دیگر، نه ژن به‌تنهایی عمل می‌کرد و نه خواب؛ بلکه این دو عامل در کنار یکدیگر بر روند پیری مغز تأثیر می‌گذاشتند.

شرکت‌کنندگان در این مطالعه چندین بار آزمایش‌های حافظه و حل مسئله را انجام دادند. این روش به پژوهشگران اجازه داد تغییرات عملکرد ذهنی افراد را در طول سال‌ها مشاهده کنند، نه اینکه تنها بر اساس یک آزمایش لحظه‌ای نتیجه‌گیری کنند.

چه کسانی باید بیشتر از خواب خود محافظت کنند؟

ژن‌ها از زمان تولد ثابت هستند، اما خواب قابل تغییر است. همین تفاوت، اهمیت این یافته را افزایش می‌دهد.

اگر کمبود خواب برای برخی مغز‌ها آسیب بیشتری ایجاد کند، بهبود کیفیت خواب می‌تواند در آینده به یک راهکار هدفمند برای محافظت از افراد پرخطر تبدیل شود.

پژوهش‌های انسانی اخیر نیز تأیید کرده‌اند که یک شب خواب طبیعی نسبت به یک شب بی‌خوابی، پروتئین‌های مرتبط با آلزایمر را بهتر از مغز پاک می‌کند.

ترکیب آزمایش ژنتیکی با بررسی خواب ممکن است در آینده به پزشکان کمک کند افرادی را شناسایی کنند که بیشترین سود را از محافظت بیشتر از خواب خود خواهند برد.

با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند که هنوز برای استفاده بالینی از آزمایش‌های ژنتیکی زود است.

دکتر Tenielle Porter، پژوهشگر دانشگاه ECU که در این مطالعه همکاری داشت، گفت یافته‌ها باید ابتدا در گروه‌های بزرگ‌تر و متنوع‌تر بررسی شوند تا استفاده پزشکی از آزمایش ژنتیک منطقی شود.

همکاری خواب و ژن در روند پیری مغز

نوآوری اصلی این پژوهش، بررسی ارتباط میان خواب و ژن در کنار یکدیگر است.

پیش از این مطالعه، خواب و ژن AQP۴ بیشتر به‌عنوان عوامل خطر جداگانه بررسی می‌شدند.

اکنون شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد این دو عامل در کنار هم می‌توانند مسیر پیری مغز و سرعت کاهش حافظه را در افراد سالم در طول زمان تعیین کنند.

هیچ مطالعه پیشینی این ارتباط را در افرادی که هنوز علائم بیماری ندارند، در چنین بازه زمانی بررسی نکرده بود.

پژوهشگران اکنون قصد دارند این موضوع را به‌صورت مستقیم آزمایش کنند؛ یعنی ابتدا افراد را بر اساس ژن‌هایشان دسته‌بندی کنند و سپس بررسی کنند آیا خواب بهتر می‌تواند خطر ارثی را کاهش دهد یا خیر.

چنین آزمایشی می‌تواند توضیح دهد چرا دو فرد با خطر ژنتیکی مشابه، ممکن است روند پیری مغزی کاملاً متفاوتی داشته باشند.

در حال حاضر، پیام اصلی این پژوهش روشن است: خواب همچنان یکی از مهم‌ترین عوامل قابل محافظت برای سلامت مغز است.

برای برخی افراد، خواب ممکن است نقش بسیار مهم‌تری از آنچه تاکنون تصور می‌شد داشته باشد و بر احتمال ابتلا به بیماری‌ای تأثیر بگذارد که هنوز درمان قطعی ندارد.

این مطالعه در مجله Alzheimer’s & Dementia منتشر شده است.

سؤالات متداول درباره خواب و پیری مغز

آیا خواب کم باعث پیر شدن مغز می‌شود؟

خواب کم می‌تواند در برخی افراد با توجه به تفاوت‌های ژنتیکی، با تغییرات سریع‌تر مغزی و کاهش حافظه همراه باشد.

ژن AQP۴ چه نقشی در مغز دارد؟

ژن AQP۴ عملکرد کانال‌هایی را تنظیم می‌کند که در سیستم گلیمفاتیک برای پاک‌سازی مواد زائد مغز نقش دارند.

آیا همه افراد با خواب ضعیف دچار آسیب مغزی می‌شوند؟

خیر. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد واکنش مغز به خواب ضعیف می‌تواند تحت تأثیر تفاوت‌های ژنتیکی قرار گیرد.

آیا آزمایش ژنتیکی برای پیش‌بینی خطر آلزایمر استفاده می‌شود؟

پژوهشگران معتقدند برای استفاده بالینی از چنین آزمایش‌هایی هنوز به مطالعات گسترده‌تر نیاز است.

جمع‌بندی: خواب بهتر، سرمایه‌گذاری برای سلامت مغز

این پژوهش نشان می‌دهد رابطه میان خواب و سلامت مغز پیچیده‌تر از آن چیزی است که تصور می‌شد. ژنتیک می‌تواند تعیین کند که کمبود خواب چه اثری بر روند پیری مغز داشته باشد.

اگرچه هنوز تحقیقات بیشتری لازم است، حفظ خواب باکیفیت یکی از اقداماتی است که می‌تواند به سلامت طولانی‌مدت مغز کمک کند.

منبع: فوت وفن