دانشمندان از ارتباط بین خواب عمیق و اختلال حافظه خبر داده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، به گفته متخصصان مغز و اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، اختلال در انتشار امواج آهسته در طول خواب عمیق با تجمع پروتئین تاو در مغز و اختلال در حافظه مرتبط است. ایزوستیا در مورد چگونگی تغییر عملکرد مغز در طول خواب و اینکه این موضوع چه معنایی برای مطالعه بیماری آلزایمر دارد، گزارش می‌دهد.

چگونه خواب با خاطرات مرتبط است؟

حافظه اپیزودیک به ما کمک می‌کند تا به یاد بیاوریم که ماشینمان را نزدیک فروشگاه کجا گذاشته‌ایم، دیروز با چه کسی صحبت کرده‌ایم یا اولین روز مدرسه‌مان چگونه گذشته است. این حافظه اطلاعات مربوط به وقایع زندگی ما را به همراه شرایطی که در آن رخ داده‌اند، ذخیره می‌کند.

با افزایش سن، چنین خاطراتی ممکن است جزئیات کمتری داشته باشند و اطلاعات جدید ممکن است به راحتی کمتری در ذهن بمانند. با این حال، شدت این تغییرات متفاوت است: برخی افراد حافظه خوبی را حفظ می‌کنند، در حالی که برخی دیگر مشکلات قابل توجهی را تجربه می‌کنند.

مطالعه‌ای توسط عمر شارون، پژوهشگر مرکز خواب انسان در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، و همکارانش، به رهبری متیو واکر، یکی از توضیحات احتمالی برای این تفاوت‌ها را بررسی می‌کند. دانشمندان بررسی کردند که چگونه انتشار امواج آهسته در طول خواب با تثبیت حافظه و تجمع پروتئینی که در ایجاد بیماری آلزایمر نقش دارد، مرتبط است.

در طول خواب عمیق چه اتفاقی در مغز می‌افتد؟

خواب شبانه از چندین چرخه تکرارشونده تشکیل شده است. این چرخه‌ها بین خواب با حرکت سریع چشم یا خواب REM و خواب بدون حرکت سریع چشم یا خواب NREM متناوباً رخ می‌دهند. خواب NREM شامل سه مرحله است که مرحله سوم آن مربوط به خواب عمیق است. بنابراین، نمی‌توان همه خواب‌های NREM را به یک اندازه عمیق در نظر گرفت.

در طول خواب عمیق، گروه‌های بزرگی از نورون‌ها به طور هماهنگ بین دوره‌های کاهش فعالیت و فعال شدن، چرخه‌ای را طی می‌کنند. این تغییرات به صورت امواج آهسته در الکتروانسفالوگرام ظاهر می‌شوند.

شارون توضیح داد: «هر موج آهسته، نشان‌دهنده‌ی جمعیت عظیمی از نورون‌ها است که همزمان خاموش و روشن می‌شوند.»

محققان بر توالی این رویداد‌ها تمرکز کردند. این موج می‌تواند از لوب‌های پیشانی شروع شود و به سایر نواحی قشر مغز گسترش یابد. به گفته شارون، برای حافظه، مهم است که تغییرات فعالیت به طور مداوم نواحی قابل توجهی از مغز را در بر بگیرد. بنابراین، دانشمندان نه تنها به وجود یا شدت امواج آهسته، بلکه به میزان مداومت ظهور آنها و میزان گسترش آنها نیز علاقه‌مند بودند.

چرا دانشمندان امواج را تنها نامیدند؟

محققان این رویداد‌های موضعی و با گسترش ضعیف را «امواج تنهایی» نامیدند. این اصطلاح ویژگی‌های فعالیت الکتریکی مغز را توصیف می‌کند. در شرکت‌کنندگان مسن‌تر، این امواج اغلب به مناطق خاصی محدود می‌شدند، نه اینکه به طور مداوم در سراسر قشر مغز پخش شوند. دانشمندان آزمایش کردند که آیا این ویژگی با میزان توانایی فرد در حفظ اطلاعات جدید در طول شب مرتبط است یا خیر.

عصر، به شرکت‌کنندگان وظایفی برای تداعی کلمات داده شد و روز بعد، یادآوری آنها آزمایش شد. کسانی که امواج آهسته آنها با سرعت کمتری منتشر می‌شد و تمایل داشتند در یک نقطه باقی بمانند، اطلاعات آموخته شده را کمتر به خاطر سپردند.

نتایج، سه مشاهده را به هم مرتبط کرد: تجمع پروتئین تاو، تغییرات در امواج خواب و اختلال در تثبیت حافظه شبانه. با این حال، این مطالعه به جای اثبات علیت، یک ارتباط آماری بین آنها یافت.

پروتئین تاو چه نقشی دارد؟

پروتئین تاو در نورون‌های سالم وجود دارد و به حفظ ساختار داخلی آنها کمک می‌کند. در بیماری آلزایمر، این پروتئین دچار تغییرات پاتولوژیک می‌شود، از ساختار‌هایی که معمولاً آنها را تثبیت می‌کند جدا می‌شود و می‌تواند توده‌هایی را در سلول‌ها تشکیل دهد.

یکی دیگر از ویژگی‌های بارز این بیماری، تجمع بتا آمیلوئید است. این تغییرات پروتئینی، حوزه‌های مهم تحقیق در بیماری آلزایمر هستند. در مطالعه جدید، تجمع پروتئین تاو پاتولوژیک در نواحی پیشانی - جایی که انتشار امواج آهسته اغلب رخ می‌دهد - قابل توجه بود.

علاوه بر این، شرکت‌کنندگان مسن در گروه اصلی به بیماری آلزایمر مبتلا نشده بودند. به گفته شارون، تغییرات حافظه شناسایی شده در محدوده طبیعی سن باقی ماند.

این محقق خاطرنشان کرد: «مسئله فقط سن نیست. مهم این است که چه مقدار آسیب شناسی در نواحی پیشانی که امواج سراسری از آنها سرچشمه می‌گیرند، انباشته شده است.»

این مشاهدات به ما کمک می‌کند تا تغییراتی را که ممکن است قبل از شروع اختلال بالینی قابل توجه رخ دهند، مطالعه کنیم. با این حال، لزوماً به این معنی نیست که هر شرکت‌کننده‌ای که تجمع پروتئین تاو دارد، متعاقباً دچار زوال عقل خواهد شد.

معاینات بعدی چه چیزی را نشان داد؟

برخی از شرکت‌کنندگان چند سال بعد دوباره مورد بررسی قرار گرفتند. کسانی که در این مدت تجمع پروتئین تاو در لوب‌های پیشانی آنها افزایش یافته بود، انسجام موج آهسته مختل شده داشتند. همزمان، توانایی آنها در حفظ مطالب آموخته شده در طول شب کاهش یافته بود.

اندازه‌گیری‌های مکرر به ما این امکان را داد که تغییرات را در همان افراد پیگیری کنیم و مقایسه اولیه بین شرکت‌کنندگان جوان و مسن را تکمیل کنیم.

با این حال، حتی تغییرات ترکیبی در این پارامتر‌ها در طول زمان مشخص نمی‌کند که کدام فرآیند ابتدا شروع می‌شود. تجمع پروتئین غیرطبیعی ممکن است با اختلالات خواب مرتبط باشد، اما جهت این رابطه هنوز مشخص نشده است.

شارون تأکید کرد: «ما می‌بینیم که امواج تاو و انفرادی با گذشت زمان افزایش می‌یابند. هنوز نمی‌توانیم بگوییم کدام یک اول اتفاق می‌افتد - و این سوال نحوه توسعه مداخلات را تعیین خواهد کرد.»

چرا به آنالیز مایع مغزی نخاعی نیاز بود؟

برای تأیید بیشتر، دانشمندان به گروه مستقلی از سالمندان مراجعه کردند. آنها به همراه یو-ال جو، متخصص مغز و اعصاب در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، الگو‌های موج خواب را با پارامتر‌های مایع مغزی نخاعی مقایسه کردند.

در این گروه، امواج آهسته موضعی‌تر با افزایش نسبت تاو به آمیلوئید مرتبط بودند. الگوی مشابهی زمانی پدیدار شد که تغییرات پروتئین در سایر شرکت‌کنندگان به طور متفاوتی اندازه‌گیری شد.

دانشمندان علل بیماری آلزایمر را دوباره بررسی کرده‌اند

این روش‌ها اطلاعات متفاوتی را ارائه دادند. PET به ما امکان ارزیابی توزیع پروتئین تاو در مناطق مغز را داد، در حالی که تجزیه و تحلیل مایع مغزی نخاعی دقیقاً محل تجمع آن را نشان نداد.

به گفته شارون، توافق نتایج در یک گروه مستقل، پایه شواهد را تقویت می‌کند. با این حال، این همچنان شواهدی از یک ارتباط است، نه توضیح قطعی مکانیسم آن.

آیا بهبود خواب می‌تواند از حافظه محافظت کند؟

این مطالعه نشان می‌دهد که چرا الگو‌های خواب هنگام مطالعه حافظه بسیار مهم هستند: مدت زمان خواب به طور کامل عملکرد مغز را در این دوره نشان نمی‌دهد. با این حال، نویسندگان آزمایش نکردند که آیا هیچ درمانی می‌تواند انتشار موج آهسته را بازیابی کند، تجمع پروتئین تاو را کاهش دهد یا از بیماری آلزایمر جلوگیری کند. چنین نتیجه‌گیری‌هایی نیاز به مطالعات مداخله‌ای جداگانه دارد.

توصیه‌های کلی خواب همچنان پابرجاست: به اکثر بزرگسالان توصیه می‌شود که بین هفت تا نه ساعت در شب بخوابند. این دستورالعمل برای سلامت کلی است و قرار نیست به عنوان یک استراتژی پیشگیری از زوال عقل که توسط مطالعه جدید تعیین شده است، در نظر گرفته شود.

همچنین ارزیابی چگونگی تأثیر تغییرات حافظه بر زندگی روزمره مهم است. طبق گفته موسسه ملی پیری، فراموشی گاه به گاه می‌تواند بخش طبیعی پیری باشد. مشکلاتی که در انجام کار‌های روزمره، جهت‌یابی یا استفاده از اشیاء آشنا اختلال ایجاد می‌کنند، نیاز به مشورت با پزشک دارند.