چگونگی فرآیند پاکسازی مغز

کد خبر: ۲۲۳۷۷۰

تاریخ: ۱۰ شهريور ۱۳۹۴ - ۱۶:۴۶

صفحه خواندنی ها را از اینجا دنبال کنید

مغز به عنوان مرکز فرماندهی بدن ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد؛ بطوریکه تشبیه آن به یک کلان شهر چندان بی‌جا نیست، چراکه هر بخش از مغز را می‌توان به یکی از اجزای شهر تشبیه کرد.

به نقل از زومیت یکی از مهم‌ترین بخش‌های موجود در مغز انسان، سیستم پاکسازی است که همچون سیستم دفع زباله‌ی شهر، شب‌ها و در زمان خواب شروع به کار می‌کند. در ادامه به تشریح چگونگی بهبود عملکرد این سیستم پاکسازی خواهیم پرداخت. با زومیت همراه باشید.

مغز یکی از پیچیده‌ترین اعضای بدن است که از بخش‌های مختلفی تشکیل شده و هر یک از این بخش‌ها وظیفه‌ی خاصی را بر عهده دارند. برای مثال نورون‌ها به همراه یاخته‌های گلیال (Gliail Cells) با همکاری یکدیگر پردازش‌ اطلاعات را انجام می‌دهند؛ فیبرهای ارتباطی وظیفه‌ی انتقال اطلاعات را دارند و نودهای به هم فشرده که در ارتباط با یکدیگر هستند، به عنوان هاب و مرکز ارتباطی درون مغز به انجام وظیفه پرداخته و اطلاعات را از انواع شبکه‌های متصل به مغز دریافت و به یکدیگر ارسال می‌کنند. در واقع تمام این بخش‌ها، تمثیلی از کارکردهای بخش‌های مختلف یک سیستم شهری هستند.

مغز آدمی نیز همچون سیستم دفع زباله‌ی شهری دارای سیستمی است که به جمع‌آوری و پاکسازی اطلاعات زائد می‌‌پردازد. در واقع داده‌های زائد نیز همچون زباله‌های تولید شده می‌توانند در صورت عدم پاکسازی مشکلاتی را برای کارکرد صحیح مغز ایجاد کنند. دانشمندان اطلاعات اندکی در مورد کارکرد سیستم پاکسازی ذهن انسان در دست داشتند؛ اما اخیرا محققان اطلاعات جدیدی را در رابطه به این سیستم کسب کرده‌اند. فرآیند پاکسازی مغز انسان نیز همچون سیستم دفع زباله‌ی شهری، شب هنگام و زمانی که فرد به خواب می‌رود، آغاز به کار می‌کند. یافته‌های اخیر دانشمندان نشان از این دارد که خوابیدن در برخی از حالت‌ها می‌تواند عملکرد این سیستم را بیش از پیش بهبود بخشد.

ضایعات ایجاد شده توسط سایر قسمت‌های بدن توسط سیستم لنفاوی بدن پالایش شده و دفع می‌شوند. این سیستم با استفاده از مایع لنف که حاوی سلول‌های خونی سفید ویژه‌ای با نام لنفوسیت است با انتشار ماده‌ی پادتن در بدن به پاکسازی میکروب‌ها و سموم در بدن می‌پردازد. مایع لنف توسط رگ‌های مخصوصی به تمام ارگان‌ها و اعضای بدن ارسال می‌شود. با توجه به وجود فاصله بین سلول‌های لنف، مواد زائد در این فضای خالی جا گرفته و پس از پالایش دفع می‌شوند. لنف ترشح شده توسط غدد لنفاوی دوباره پس از پالایش، فیلترینگ و پاکسازی به کار خود در بدن ادامه می‌دهد.

با توجه به اینکه در مغز انسان خبری از رگ‌های لنفاوی نیست، از این‌رو در مرکز فرماندهی بدن انسان از روش دیگری به منظور پاکسازی ضایعات استفاده می‌شود که این روش باید پیشرفته‌تر نیز باشد. چند سال پیش، مایکن ندرگارد، از دانشکده‌ی پزشکی روچستر منچستر به همراه همکاران خود، سیستم هیدرولیکی از رگ‌ها را در کنار رگ‌های خونی مغز موش پیدا کردند. این محققان موفق شده‌اند با تصویربرداری به روش تحریک دو فوتون، وجود مایع مغزی-نخاعی را درون این رگ‌ها کشف کنند. این مایع با ورود به فضای خالی میان بافت‌های مغز، مواد زائد موجود را جمع آوری می‌کند.

ندرگارد و همکارانش همچنین به این نتیجه رسیدند که کارکرد صحیح این سیستم که متشکل از رگ‌های خاصی است به نحوه‌ی جریان یافتن مایع مورد نظر در پیرامون مغز که شامل سلول‌های گلیال است، بستگی دارد. این سلول‌های گلیال استروسیت (Astrocytes) یا اختریاخته نامیده می‌شوند. اختریاخته‌ها دارای ساختار ستاره شکلی هستند که در مغز و نخاع یافت می‌شوند. ندرگارد نام این فرآیند حفاظتی را سیستم گلیمفاتیک (Glymphatic) انتخاب کرده است. براساس اطلاعات ارائه شده توسط ندرگارد زمانی که یک موش به خواب طبیعی می‌رود، فضایی میان سلولی موجود در مغز به اندازه‌ی ۶۰ درصد بیشتر می‌شود که از این‌رو با جریان یافتن مایع مورد نظر که حاوی استروسیت‌ها است، مواد زائد موجود از درون مغز پاک می‌شوند.

ماه گذشته، محققان در دانشگاه ویرجینیا گزارشی را در باب مشخصات رگ‌های لنفاوی موجود در مرکز سیستم عصبی منتشر کردند. براساس اطلاعات ارائه شده، سیستم لنفاوی دامنه‌ی خود را تا سخت شامه (Dura Mater) گسترش داده است. سخت شامه خارجی‌ترین لایه‌ی پوشاننده‌ی سیستم عصبی مرکزی است. به بیان بهتر سخت شامه خارجی‌ترین لایه‌ای است که مغز و سیتسم عصبی را درون خود جای داده است. سخت شامه علاوه بر اینکه بیرونی‌ترین لایه‌ی سیستم عصبی است، لقب ضخیم‌ترین را نیز بین سه لایه‌ی غشا مننژ به خود اختصاص داده است. رگ‌های مختص سیستم پاکسازی مغز به موازات عروق خونی قرار گرفته و انشعاباتی از این رگ‌ها درون شکاف‌های مغز فرو رفته‌اند. دانشمندان معتقدند این سیستم نیز احتمالا به سیستم گلیمفاتیک متصل بوده و در واقع مرحله‌ی دوم پاکسازی در مغز توسط این سیستم انجام می‌شود.

ندرگارد و همکارانش طی ماه جاری میلادی مقاله‌ی جدیدی را در ژورنال علوم اعصاب (Journal of Neuroscience) منتشر کرده‌اند که نشان‌دهنده‌ی تاثیر وضعیت بدن بر بهره‌وری سیستم گلیمفاتیک و میزان پاکسازی ضایعات توسط این سیستم در مغز انسان است. یافته‌های محققان نشان از این دارد که جریان مایع مربوط به پاکسازی، زمانی که موش‌ها در زمان خواب به پهلو قرار گرفته باشند در مقایسه با زمانی که به پشت خوابیده یا سرپا قرار گرفته‌اند، بسیار بهتر عمل می‌کند.

ماهیت خواب یکی از موضوعاتی است که هنوز پیچیدگی خاصی برای دانشمندان دارد. البته شواهد موجود نشان از این دارد که فرآیند خواب باعث تثبیت حافظه می‌شود. حال باید فرایند پاکسازی ضایعات مغز و افزایش بهره‌وری را به مزایای خواب اضافه کرد. اگرچه تحقیقات صورت گرفته نشان از وجود رگ‌های لنفاوی در مغز موش دارد، اما برای اثبات وجود چنین ساختاری در مغز انسان، باید تحقیقات بیشتری صورت گیرد.

یافته‌های جدید دانشمندان در رابطه با تاثیر خواب روی پاکسازی مواد زائد مغز، می‌تواند منجر به پیشرفت‌هایی درخصوص درمان بیماری‌های مختل کننده‌ی سیستم عصبی شود. از جمله‌ی این بیماری‌ها می‌توان به پارکینسون و آلزایمر اشاره کرد. این بیماری‌ها در اثر ایجاد توده‌های پروتئینی  در کنار سلول‌های عصبی بروز می‌کنند که علت آن عدم کارکرد صحیح سیستم پاکسازی مواد زائد در سیستم مغز و اعصاب است. از این رو است که بسیاری از متخصصان به لزوم داشتن خواب به اندازه‌ی کافی تاکید می‌کنند.

خوابیدن به پهلو حالتی از خواب است که بنابر اطلاعات ارائه شده توسط دانشمندان در بین انسان‌ها و موش‌ها محبوبیت زیادی دارد. با توجه به بالا رفتن بهره‌وری سیستم پاکسازی مغز و اعصاب در این حالت، می‌توان دلیل تمایل افراد به خواب در این حالت را اینگونه توجیه کرد.