تمكن باحثون من تصميم “WISP”، وهو عبارة عن عصابة رأس مصممة ليتم ارتداؤها أثناء النوم، فهي تسخر الموجات الدماغية لمنحك ليلة راحة أفضل.
يعاني واحد من كل خمسة أشخاص في الولايات المتحدة من مشاكل نوم مزمنة، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها.
وبالنسبة للكثير منهم – بما في ذلك الآباء الجدد وعمال النوبات الليلية والجنود وكل شخص تقريبًا مع تقدمهم في السن – قد يوفر WISP في النهاية الراحة من الحرمان من النوم والنوم المتقطع.
وقالت ميراندا ليم، أخصائية الأعصاب بجامعة أوريغون للصحة والعلوم:
“اعتدنا على الاعتقاد بأن الحاجة إلى النوم هي شيء يمكننا تقليله أو التغلب عليه، ولكننا بدأنا في فهم مدى أهميتها، على مدى العقدين الماضيين.
وقالت: “كانت شركات الأدوية على مدى عقود تبحث عن هذه” الحبة السحرية”.
ولديهم أدوية تعمل على زيادة مدة النوم الإجمالية، ولكن العديد منها لها آثار جانبية، كما أنها لا تعالج نوعية النوم.”
تهدف ميراندا ليم والفريق في BEL إلى استخدام “WISP” للتأثير على مرحلة النوم المعروفة باسم “النوم العميق” أو نوم الموجة البطيئة.
قالت ليم: “يعتقد علماء النوم، منذ سنوات عديدة، أن أكثر مراحل النوم إنعاشًا هي نوم الموجة البطيئة، وهو النوم الذي تراه عادةً في النصف الأول من الليل بمجرد أن تضع رأسك الوسادة”.
عادة ما تكون الموجات الدماغية فوضوية، ولكن أثناء النوم العميق، تتباطأ موجات دماغك وتتزامن، وتنبض في تذبذبات بطيئة.
قال مؤسس BEL، دون تاكر، وهو أستاذ متقاعد من جامعة أوريغون:
“[مستخدمو WISP] لديهم كمبيوتر نانوي صغير بجانب سريرهم يساعد على اكتشاف الموجات الدماغية.
“هناك نستخدم التعلم الآلي حتى نتمكن من التعرف على الموجات الدماغية وتحديد المرحلة التي يمرون بها من النوم “.
قال ليم: “في تلك اللحظة بالضبط يرى الجهاز [بدء الموجات البطيئة]، سيربط الجهاز بها ويحفز الدماغ لجعلها أكبر وتستمر لفترة أطول”.
يستغرق الأمر بضع دقائق فقط من التحفيز والمزامنة لـ “WISP”.
“الشيء المثير للاهتمام هو أنه بمجرد القيام بذلك، تستمر التذبذبات البطيئة للدماغ طوال الليل.
وقال تاكر: “يبدو الأمر كما لو أننا نطلق الإيقاعات الطبيعية ونبقيها مستمرة”.
لم يكتشف فريق BEL هذا الانحراف في علم الأعصاب، لكنهم تمكنوا من عزل واستهداف مصدر هذه الموجات البطيئة.
لقد اختبروا WISP على عدد قليل من الأشخاص في ولاية أوريغون حتى الآن، وكانت النتائج واعدة.
لدرجة أنها لفتت انتباه الجيش الأمريكي، الذي ربط مؤخرًا الحرمان من النوم لدى الجنود بالحوادث وإصابات الدماغ الرضحية واضطراب ما بعد الصدمة والانتحار.
يمول الجيش الآن جولة ثانية من التجارب السريرية، حيث يساهم بـ 4.3 مليون دولار مقسمة بين WISP وأبحاث أخرى مرتبطة بالمشروع.
استعدادًا لذلك، ينشغل مهندسو BEL في تطوير نموذج أولي جديد سيكون أكثر أناقة وراحة.
سيحدث تغيير كبير في حياة الكثيرين، إذا كان WISP يسلم ويمنح الأشخاص المحرومين من النوم راحة ليلية أفضل، لكن العمل لا يزال في مراحله المبكرة.
قالت ليزا مارشال، عالمة الأعصاب في جامعة لوبيك في ألمانيا، والتي أجرت أبحاثًا مبكرة حول هذه الظاهرة، ولكنها غير مرتبطة بمشروع BEL:
“المفهوم هو أنك تسهل ما هو موجود بالفعل”.
سيتم الكشف عن مدى هذه الإمكانات خلال التجارب البشرية، والتي من المقرر أن تشمل ما مجموعه 90 شخصًا هذا الصيف في جامعة واشنطن وجامعة نورث كارولينا.
قد تضطر إلى العثور على النوع الصحيح من النموذج، وربما تستخدمه لمدة ثلاثة أيام ثم تتوقف ثم تبدأ من جديد.
قال مارشال: “قد يكون هناك نوع من الحل الأمثل”.
عادة ما يكون هناك تكيف للجسم مع أي تأثير خارجي موجود، وربما يتعين تغيير بعض المعلمات.
وإذا كانت فعالة، فمن المحتمل أن تمر سنوات قبل أن يتوفر WISP على نطاق واسع، على الرغم من أن BEL تأمل في تسويق الجهاز كمساعد للنوم.
قال تاكر: “نعتقد أن تحسين النوم العميق مهم لكل من يزيد عمره عن 30 عامًا ولا يصغر سنًا”.
ويرجع ذلك إلى العلاقة بين النوم العميق وكيفية تكوين البشر وتنظيمهم وتخزين أنواع مختلفة من الذكريات.
“مع تقدمك في العمر، لا تكون ذاكرتك جيدة بالنسبة لجميع الأشياء العرضية التي تحدث خلال اليوم.”
وهناك دليل جيد جدًا على أن جزءًا من ذلك يرجع إلى فقدان القدرة على النوم العميق “.
تربط الاكتشافات الحديثة في علم الأعصاب قلة النوم باضطرابات الذاكرة الأكثر خطورة مثل مرض الزهايمر وأنواع الخرف الأخرى.
تتضمن الاكتشافات جزءًا من الدماغ لم نكن نعرفه حقًا بوجوده قبل حوالي عقد من الزمان.
يطلق عليه الجهاز الجليمفاوي، والذي يمكن اعتباره نوعًا من نظام الدورة الدموية في الدماغ.
بدلاً من الدم، يقوم الجهاز الجليمفاوي بتدوير السائل النخاعي (CSF).
إقرأ أيضا:
جيفري إيليف هو أحد المتعاونين في مشروع أكبر يتضمن اختبار WISP.
درس التنكس العصبي في VA Puget Sound وجامعة واشنطن وكان جزءًا من الفريق الذي حدد لأول مرة المسارات الجليمفاوية في عام 2012.
وقال: “تم وصف الجهاز الجليمفاوي بأنه طريقة الدماغ لغسل النفايات التي تتراكم على مدار اليوم أثناء الليل”.
هذه البروتينات والنفايات الأيضية الأخرى هي نتيجة ثانوية لوظيفة الدماغ الطبيعية.
إن عملية إخراج القمامة التي يقوم بها الجهاز الجليمفاوي هي ظاهرة يسميها إليف “غسيل الدماغ”.
يحدث ذلك بشكل أكثر فاعلية أثناء نوم الموجة البطيئة العميقة.
عندما يتم إعاقة عملية غسيل الدماغ – ربما بسبب قلة النوم العميق – قال إيليف إن النفايات لا يتم إزالتها بشكل فعال.
ومن المعتقد أن تراكم بعض هذه المنتجات الثانوية يلعب دورًا رئيسيًا في تطور مرض الزهايمر.
هذا العلم جديد جدًا لدرجة أن معظم ما نعرفه عن الجهاز الجليمفاوي يأتي مما لاحظه الباحثون في الفئران.
قال سواتي راني ليفيندوفسكي، مدير مركز علوم التصوير التشخيصي بجامعة واشنطن:
“النظام الجليمفاوي في الوقت الحالي هو لغز، فنحن نعلم أنه موجود في الفئران، ونعتقد أنه موجود في البشر ولدينا بعض الأدلة، لكننا في الحقيقة لا نعرف كيف يبدو، ولا نعرف كيف يعمل.”
وقال إيليف: “ليس لدينا حتى الآن دليل يجعلنا نقول أن ضعف هذه العملية يساهم في الإصابة بمرض الزهايمر لدى البشر.”
“والسبب في عدم وجود هذا الدليل هو أننا لم نحصل على طريقة جيدة لقياس هذه الوظيفة في البشر بطريقة معقولة”.
في المركز الطبي بجامعة واشنطن، تطور Rane Levendovszky طرقًا غير جراحية لقياس تدفق الجهاز الجليمفاوي في البشر بعد نوم ليلة جيدة وسيئة.
نحن نعلم أن الجهاز الجليمفاوي يحتوي على العديد من المكونات المختلفة.
يحدث غسيل السائل الدماغي النخاعي على طول الأوعية الدموية في الدماغ.
ثم هناك مكون حيث يتحرك السائل داخل أنسجة المخ ثم يتم تصريفه للخارج.
لذلك نحاول معرفة ما إذا كان بإمكاننا استهداف كل من هذه المكونات باستخدام طرق مختلفة للتصوير بالرنين المغناطيسي.
تعد تجارب WISP فرصة مثالية لذلك لأن موجات النوم العميق البطيئة والمتزامنة تحدث عندما يقوم الجهاز الجليمفاوي بإخراج أكبر قدر من القمامة.
وتقول Rane Levendovszky: “نحن نحاول … أن نرى النظام من عدة زوايا مختلفة، على أمل الإمساك بجزء منه.”
إذا ثبتت فرضية الفريق، فإن تعطيل النوم سيعطل الجهاز الجليمفاوي، وتحسين النوم العميق سيجعله يعمل بشكل أفضل.
من الناحية المثالية، ستكون تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الجديدة التي ابتكرتها Rane Levendovszky قادرة على قياس التدفق الجليمفاوي في كلتا الحالتين.
قال إيليف: “لديهم تداعيات تتجاوز هذه الدراسة … إلى مرض الزهايمر ومرض باركنسون والصداع والارتجاج وجميع أنواع الحالات الأخرى”.
قالت Rane Levendovszky إنها ترى إمكانية التطبيق السريري أيضًا.
إنها تتصور وقتًا يحصل فيه الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا على التصوير بالرنين المغناطيسي الروتيني لقياس مدى جودة عمل نظامهم الجليمفاوي.
وقالت: “قد يكون هذا مؤشرا على أنك بخير، أو أنك معرض لخطر الإصابة بمرض الزهايمر”.