علماء يكتشفون موجات دماغية غامضة مرتبطة بفقدان الذاكرة

يعتمد تذكر التجارب الشخصية مثل اليوم الأول في المدرسة أو حدث وقع قبل دقائق مثل مكان ركن السيارة في ساحة انتظار على الذاكرة العرضية، التي تسمح باسترجاع أحداث من حياة الشخص، وتُساعد هذه الذكريات في تشكيل أساس الذاكرة طويلة المدى، سواء أكانت تتعلق بمعلم بارز في الطفولة أو مكان ترك سلسلة مفاتيح أو حقيبة يد قبل دقائق.

ووفقاً لما جاء في تقرير نشره موقع Science Daily، تميل هذه القدرة إلى الضعف مع التقدم في العمر، بحيث يصبح استرجاع المشاهد والأصوات والتفاصيل الأخرى المرتبطة بالتجارب الماضية أكثر صعوبة، ولا يزال العلماء لا يفهمون تماماً سبب حدوث ذلك.

نشاط كهربي أثناء النوم

تقدم دراسة جديدة، أجراها باحثون في جامعة كاليفورنيا ونشرت نتائجها دورية Nature Neuroscience، أدلة مهمة حول ما يمكن أن يحدث داخل الدماغ مع التقدم في السن، فاكتشف عالم الأعصاب عمر شارون وزملاؤه، تحت إشراف الباحث السابق في مجال النوم بجامعة كاليفورنيا، ماثيو ووكر، صلةً بين اضطراب موجات الدماغ أثناء النوم العميق وتراجع أداء الذاكرة وتراكم بروتين تاو، وهو بروتين مرتبط بمرض الزهايمر. تشير النتائج إلى أن تراكم بروتين تاو في قشرة الفص الجبهي للدماغ يرتبط بتغيرات في النشاط الكهربائي المنسق الذي يساعد على حفظ الذكريات طوال الليل.

يقول الباحث شارون إنها “المرة الأولى التي تُظهر فيها هذه العلاقة بين بروتين تاو وكيف يُؤثر سلباً على ترسيخ الذاكرة من خلال إضعاف الموجات البطيئة المتنقلة التي تنشأ في قشرة الفص الجبهي”.

تخزين الذكريات في الدماغ

يتضمن النوم عدة مراحل متميزة، ترتبط كل منها بأنماط مختلفة من نشاط الدماغ. يُعد نوم حركة العين السريعة RAD مميزاً بشكل خاص لأن العينين تتحركان تحت الجفون المغلقة، وتحدث معظم الأحلام خلال هذه المرحلة. مع ذلك، تُعدّ مرحلة أخرى، تُعرف بنوم حركة العين غير السريعة NREM، بالغة الأهمية للحفاظ على وظائف الدماغ السليمة.

خلال هذه المرحلة العميقة من النوم، عندما تكون الأحلام محدودة أو معدومة، تتوقف مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية عن العمل لفترة وجيزة ثم تعود للنشاط بتسلسل مُنسّق. تُنتج هذه التغيرات المتزامنة موجات كهربائية بطيئة تنتشر في جميع أنحاء الدماغ، وتبدأ عادةً من القشرة الأمامية.

يقول الباحث شارون: “تعكس كل موجة بطيئة عدداً هائلاً من الخلايا العصبية التي تتوقف عن العمل ثم تعود للنشاط معاً. تُظهر الدراسة الجديدة أنه بالنسبة للذاكرة، من الضروري أن تتوالى هذه الأحداث بشكل متسلسل عبر أجزاء كبيرة من الدماغ. ولوحظ هذا التوقف المُنسق فقط أثناء النوم العميق، ويمكن أن يكون أحد أسباب النوم”.

توصل الباحثون إلى أن هذا النشاط المُنظّم بدقة يصبح أقل تنسيقاً مع تراكم بروتين تاو في الدماغ مع التقدم في السن. فبدلاً من أن تنتقل الموجات معاً عبر مناطق واسعة، تصبح أكثر تشتتاً وتغطي مسافات أقصر. ترتبط هذه التغيرات بضعف ترسيخ الذاكرة وتراجع القدرات المعرفية ومرض الزهايمر.

بروتين الزهايمر

للتحقق من هذه العلاقة، راقب العلماء نشاط الدماغ أثناء النوم باستخدام تخطيط كهربية الدماغ EEG. وقارنوا بين شباب أصحاء إدراكياً في أوائل العشرينات من عمرهم ومشاركين أكبر سناً تتراوح أعمارهم بين منتصف الستينيات ومنتصف السبعينيات.

كانت الاختلافات لافتة. ففي المشاركين الأصغر سناً، تحركت مجموعات من الموجات البطيئة معاً لمسافات تُعادل تقريباً عرض كف اليد على فروة الرأس. أما لدى كبار السن، فكانت الموجات عادةً ما تقطع مسافة أقصر وتظهر بشكل أكثر استقلالية، بدلاً من تحركها في مجموعات منسقة.

كما درس فريق الباحثين ما إذا كانت هذه التغيرات مرتبطة بتراكم بروتين تاو. وبالتعاون مع دكتور ويليام جاغست، الأستاذ الفخري للصحة العامة وعلم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا، استخدم الباحثون التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني PET لفحص أدمغة المشاركين الأكبر سناً. تعتمد هذه التقنية التصويرية على استخدام مواد مشعة تُحقن في مجرى الدم للكشف عن النشاط البيولوجي وتوزيع مواد محددة.

أظهرت الفحوصات أن تراكم بروتين تاو في قشرة الفص الجبهي مرتبط باضطراب في الموجات الأطول التي تنتقل عادةً أثناء النوم العميق. وتجدر الإشارة إلى أن هذه التغيرات كانت موجودة لدى أشخاص لم يُصابوا بمرض الزهايمر.

“موجات منعزلة” غامضة

سعى الباحثون إلى تحديد ما إذا كانت أنماط النوم المتغيرة ترتبط باختلافات فعلية في مدى قدرة الأشخاص على تذكر المعلومات.

ولاختبار ذلك، طُلب من المشاركين تعلم أزواج من الكلمات المترابطة في المساء. وفي اليوم التالي، طُلب منهم استرجاع ما تعلموه، مما أتاح للعلماء تقييم مدى كفاءة الاحتفاظ بالذكريات خلال الليل.
وتبين أن المشاركين الذين قطعت موجاتهم الدماغية البطيئة مسافات أقصر وبدت أكثر انعزالاً، كانوا -بشكل عام- أقل قدرة على تذكر الكلمات المترابطة. وقد أطلق الباحثون على هذه الأنماط غير المتصلة اسم “الموجات المنعزلة”.

كما لوحظ أنه لدى الأشخاص الذين ارتفعت لديهم مستويات بروتين تاو في القشرة الجبهية، أصبحت الموجات البطيئة أقل تناسقاً، وتراجعت قدرتهم على الاحتفاظ بالمعلومات الجديدة التي تعلموها خلال الليل.

تقدم هذه الملاحظات دليلاً على وجود علاقة بين تراكم بروتين تاو، والتغيرات في نشاط الدماغ أثناء النوم العميق، وتدهور الذاكرة العرضية. ولكنها لا تثبت أن تراكم بروتين تاو هو السبب المباشر لفقدان الذاكرة، أو أن اضطراب الموجات الدماغية هو الآلية المسؤولة عن ذلك.

النوم العميق مع تقدم العمر

على الرغم من أن الذاكرة غالباً ما تتراجع مع التقدم في العمر، إلا أن البحث الجديد يشير إلى أن هذه العملية ربما تنطوي على ما هو أكثر من مجرد التقدم في السن. إن التغيرات المرتبطة بمرض ألزهايمر – ولا سيما تراكم بروتين تاو في المناطق المسؤولة عن توليد موجات بطيئة واسعة النطاق – يمكن أن تفسر لماذا يواجه بعض الأشخاص صعوبة أكبر في الاحتفاظ بالذكريات.

ويضيف شارون أن “الأمر لا يقتصر على العمر فقط بل يعتمد على مدى انتشار التغيرات المرضية في المناطق الأمامية من الدماغ، حيث تنشأ هذه الموجات الشاملة”،كما يبدو أن جودة النوم جزء من هذه المعادلة؛ فعلى الرغم من صعوبة تعريفها أو قياسها بدقة، إلا أن تنظيم وحركة الموجات الدماغية البطيئة ربما يوفران مؤشرات مهمة حول مدى كفاءة الدماغ في أداء وظائفه المتعلقة بالذاكرة أثناء الليل.

فهم أفضل مستقبلاً

وتطرح هذه النتائج احتمال أن تساعد التغيرات في نشاط النوم العميق الباحثين مستقبلاً على فهم أو تحديد مشكلات الذاكرة في مراحلها المبكرة. كما تشير إلى أهداف محتملة لعلاجات مستقبلية تهدف إلى حماية الذاكرة مع تقدم الإنسان في العمر.

المصدر: العربية – منوعات