المترجم : عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 223 لسنة 2020
التصنيف: أبحاث الحواس
How Do We Disconnect from the Environment During Sleep and Under Anesthesia?
May 27, 2020
في حالات النوم العادية، تفشل الأصوات في اختراق مناطق الدماغ المتواسطة للوعي والذاكرة-o، وهذا الفصل ( الإنفصال) الطبيعي هو بسبب انخفاض نشاط ال نورأدرينالين noradrenaline، كما قال باحثون من جامعة تل أبيب،
أثناء النوم وتحت التخدير، نادرًا ما نقوم بالإستجابة إلى مثل مثيرات خارجية كالصوت على الرغم من أن أدمغتنا تبقي نشط للغاية.
الآن، سلسلة من دراسات جديدة قام بها باحثون من كلية ساكلر sackler للطب في جامعة تل أبيب وكلية ساغول sagol لعلم الأعصاب ، وجدت بين اكتشافات هامة أخرى ، أن النورادرينالين، وهو الناقل العصبي المفرز استجابةً للضغط النغفسي، يشكل جوهز قدرتنا على "اغلاق" استجاباتنا الحسية وتجعلنا نستغرق في النوم.
"في هذه الدراسات، استخدمنا مقاربات مستحدة مختلفة لدراسة تصفية (فلترة) المعلومات الحسية أثناء النوم وآليات الدماغ التي تحدد متى نستيقظ استحابةً لأحداث خارجية،" كما وضح البروفيسور يوڤال نير الذي قاد البحث للدراسات الثلاث.
الدراسة الأولى ، التي نشرت في مجلة علم الأعصاب في 1 أبريل 2020 وقادها طالب الدكتوراه في جامعة تل أبيب يانيف سيلا Yaniv Sela ، تشكك في الفكرة المقبولة بشكل عام بأن المهاد - وهو محطة الترحيل المهمة للإشارات الحسية في الدماغ - مسؤول عن منع انتقال الإشارات إلى القشرة الدماغية (1) .
يقول سيلا ، الذي قارنت دراسته كيف تستجيب الخلايا العصبية في مناطق الدماغ المختلفة للأصوات البسيطة والمعقدة أثناء النوم أو الاستيقاظ: "إن إغلاق البوابة المهادية thalamic gate غير متوافق مع نتائجنا".
باستخدام نماذج الفئران ، وجد أن استجابات الخلايا العصبية في القشرة السمعية كانت متشابهة عندما كانت الفئران مستيقظة أو نائمة. ولكن عندما قام بفحص القشرة ماحول المنطقة الشمية perirhinal cortex [ولمزيد من التعريف، انظر 2] ، المتعلقة بالإدراك الواعي المعقد والإقترانات بالذاكرة ، وجد أن الخلايا العصبية أظهرت استجابات ضعيفة جدًا أثناء النوم.
يضيف سيلا "التحليل البسيط للصوت Basic analysis يبقى أثناء النوم ، لكن دماغ النائم يعاني من مشكلة في احداث إدراك واعٍ للمثيرالخارجي". "بينما وجدنا أن الاستجابات الأولية والسريعة محفوظة أثناء النوم ، وتلك الاستجابات التي تحدث في وقت لاحق وتتطلب التواصل بين مناطق مختلفة في القشرة تتعطل إلى حد كبير."
وجدت الدراسة الثانية ، التي نُشرت في 8 أبريل 2020 في مجلة ساينس أدڤانسيز Science Advances ، أن الموضع الأزرق locus coeruleus، وهي منطقة صغيرة من جذع الدماغ والمصدر الرئيسي لإفرازات ال نورأدرينالين في الدماغ ، يلعب دورًا مركزيًا في قدرتنا على الانفصال عن المحيط أثناء النوم. بقيادة طالبة الدكتوراه حنا / هناء؟ حياة في مختبر البروفيسور نير Nir ، تم إجراء البحث بالتعاون مع البروفيسور توني بيكرينغ Pickering من جامعة بريستول ، والبروفيسور عوفر يزهار من معهد وايزمان والبرفسور إريك كريمر من جامعة مونبلييه الفرنسية Montpellier.
توضح حياة: "إن القدرة على الانفصال عن المحيط ، بطريقة قابلة للعكس ، هي سمة مركزية للنوم". "تشير النتائج التي توصلنا إليها بوضوح إلى أن نظام نورأدرينالين الموضع الأزرق يلعب دورًا حاسمًا في هذا الانفصال وذلك بالحفاظ على مستوى منخفض جدًا من النشاط أثناء النوم."
لغرض هذاالبحث، استخدم الباحثون نماذج فئران لتحديد مستوى نشاط الموضع الأزرق أثناء النوم وأي الأصوات ، إن وجدت ، ستكون مسؤولة عن إيقاظ الفئران.
ووجد الباحثون أن المستويات المتابينة لنشاط الموضع الأزرق في الفئران يتنبأ بدقة بما إذا كانت الفئزان ستستيقظ استجابة للأصوات. ثم قام الفريق بإخماد نشاط الموضع الأزرق باستخدام الأوبتوجينتيك optogenetics (علم البصريات الوراثي للتعريف انطر 3) ، الذي يسخر الضوء للسيطرة على النشاط العصبي ، ووجد أن الفئران لم تستيقظ بسهولة استجابةً للصوت.
"عندما زدنا نشاط ال نورأدرينالين الموضع الأزرق حين كان هناك صوت يشتغل في الخلفية background sound، استيقظت الفئران بوتيرة أكثر استجابةً لهذا الصوت ، ولكن عندما قللنا نشاط الموضع الأزرق وشغلنا نفس الصوت في الخلفية ، نادراً ما استيقظت الفئران ، كما قالت الباحثة حياة ". "لذا يمكننا القول أننا حددنا" منظمًا dial" قويًا يتحكم في عمق النوم على الرغم من المثيرات الخارجية.
"والأهم من ذلك ، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن فرط التيقظ لدى بعض الأشخاص الذين نومهم خفيف ، أو خلال فترات الضغط النفسي ، قد يكون نتيجة لنشاط ال نورادرينالين المستمر أثناء النوم حين لا ينبغي إلّا أن يكون النشاط نشاطًا ضئيلًا فقط."
الدراسة الثالثة ، التي نشرت في 12 مايو 2020 في مجلة الوقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) (انظر 4) ، بقيادة طالب الدكتوراه في جامعة تل أبيب TAU الدكتور آرون كروم Krom من المركز الطبي لجامعة هداسا العبرية وطالب الدكتوراه في جامعة تل أبيب أميت مارميلشتاين Marmelshtein ، ركزت على استجابتنا للتخدير. ووجدت أن التأثير الأكثر دلالة لفقدان الوعي هو تعطيل التواصل بين المناطق القشرية المختلفة.
الدراسة كانت ثمرة تعاون بين البروفسور نير والبروفسور إسحاق فرايد Fried والدكتور إيدو شتراوس من كلية ساكلر للطب في جامعة تل أبيب ومركز تل أبيب سوراسكي Sourasky الطبي وفريق من جامعة بون.
يوضح د. كروم Krom: "على الرغم من الاستخدام الروتيني للتخدير في الطب، ما زلنا لا نفهم كيف يؤدي التخدير إلى فقدان الوعي ؛ ويعتبر هذا سؤالًا رئيسيًا مفتوحًا في البحث الطبي الحيوي".
لعمل هذا البحث ، سجل العلماء نشاط الدماغ لمرضى الصرع الذين أظهروا في السابق استجابة ضئيلة أو معدومة للتدخلات الدوائية. تم إدخال المرضى إلى المستشفى لمدة أسبوع وزرعت فيهم أقطاب كهربائية لتحديد المكان الذي تصدر منه نوباتهم [الصرعية] في الدماغ. ثم تم تخديرهم لإزالة الأقطاب المزروعة فيهم ولتسجيل نشاط خلاياهم العصبية أثناء استماعهم إلى أصوات النشاط هذا من سماعات رأس. طُلب منهم أن يقوموا بأداء مهمة ما حتى فقدوا الوعي ، مما سمح للباحثين بفحص كيف تغير نشاط أدمغتهم ، وصولاً إلى نشاط الخلايا العصبية الفردية ، استجابة للأصوات في نفس اللحظة التي فقدوا فيها الوعي.
"وجدنا أن فقدان الوعي عطل التواصل بين المناطق القشرية إلى درجة أن الأصوات أدت إلى استجابات في القشرة السمعية الأولية ، لكنها فشلت في استثارة استجابات بشكل موثوق في مناطق أخرى من القشرة" كما أضاف مارملشتاين . "هذه هي الدراسة الأولى التي تبحث في كيف يؤثر التخدير وفقدان الوعي على الاستجابات الحسية على مستوى دقة الخلايا العصبية الفردية في البشر. نأمل أن توجه نتائجنا الأبحاث المستقبلية ، كما نأمل أن توجه المحاولات لتحسين عمليات التخدير وتطوير أدوات يمكنها مراقبة مستوى الوعي في عملية التخدير والحالات الأخرى للوعي المتغير كحالات الغيبوبة vegetative states والخرف الشديد ".
ويخلص البروفسور نير إلى أن "هذه الدراسات تعزز فهمنا للانفصال الحسي أثناء النوم والتخدير". "اضطرابات النوم هي مشكلة صحية كبيرة ومتواترة في الشيخوخة ، وكذلك في الاضطرابات العصبية والنفسية. من المهم اختبار ما إذا كانت النتائج التي توصلنا إليها بشأن مستويات ال نوأادرينالين المختلفة يمكن أن تفسر فرط اليقظة الذي تميز حالات كحالة اضطرابات القلق واضطراب ما بعد الصدمة ، وإذا كان هذا هو الحال، نبني على هذه النتائج لتطوير طرق جديدة لتحسين جودة النوم ".
مصادر من داخل وخارج النص
1-
2- القشرة الحسية هي منطقة قشرية في الفص الصدغي الإنسي المتكونة من منطقتي برودمان 35 و 36. وتتلقى معلومات حسية معالجة بشكل عال من جميع المناطق الحسية ، وهي مقبولة عمومًا لأن تكون منطقة مهمة للذاكرة. يحدها بشكل من الناحية الذيلية / ذنبيًا caudally بالقشرة خلف الأنفية postrhinal cortex أو قشرة منطقة الحصين parahippocampal cortex (وهي مناطق متجانسة في القوارض والرئيسات ، على التوالي) بطينيًا ووسطيا من قبل القشرة الشمية الداخلية. هذا القشرة معنية بكل من الإدراك البصري والذاكرة ؛ تسهل إدراك االمثيرات البيئية والتعرف عليها. أي ضرر يلحق بهذه القشرة في كل من القردة والجرذان يؤدي إلى ضعف في البصر، ترجمناه من نص ورد على هذا العنوان: https://en.wikipedia.org/wiki/Perirhinal_cortex
المصدر الرئيس
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق