پژوهشگران ساز و کاری را در مغز کشف کرده اند که مسئول بیداری سریع از خواب و بیهوشی است. نتایج پژوهش های آنان روش های جدیدی را برای درمان اختلالات خواب و بازیابی هشیاری در حالت های هشیاری نباتی ارائه می دهد.
مغز چگونه بیدارتان می کند!
سلامتی به گزارش بیگ بنگ، دانشمندان در برن، مکانیسمی را کشف کرده اند که مسئول بیداری سریع از خواب و بیهوشی در مغز است. نتایج پژوهش هایشان روشهای جدیدی را برای درمان پزشکی بیماری های خواب و بازیابی هوشیاری از حالت های هوشیاری نباتی ارائه می دهد.
اختلالات مزمن خواب ۱۰ تا ۲۰ درصد از جمعیت سوئیس را مبتلا کرده است و تقریبا همه حداقل یکبار در طول عمرشان مشکلات خواب را تجربه می کنند. در کنار کمیت خواب که اغلب به دلیل بی خوابی تحت تاثیر قرار می گیرد، پژوهش های بالینی و تجربی به همان اندازه بر کیفیت خواب برای یک خواب خوب شبانه و بهبود سریع عملکردهای ذهن و جسم تاکید دارند (به طور مثال عمق خواب).
پروفسور آنتونی آدامانتیدیس از گروه پژوهش های بالینی در دانشگاه برن و گروه اعصاب در بیمارستان دانشگاه برن می گوید: « عواقب آشفتگی خواب بر روی کیفیت زندگی فراتر از خواب آلودگی و تغییر خلق و خو در طول روز است. اختلالات شناختی، عدم تعادل هورمونی و آسیب پذیری زیاد در برابر بیماری های قلبی و سوخت ساز در میان برخی از اثرات منفی ای هستند که اغلب با مشکلات مزمن خواب در ارتباط هستند.
کمیَت و کیفیت خواب هم اکنون به عنوان نشانگر اولیه بسیاری از بیماری های اعصاب از جمله بیماری آلزایمر، پارکینسون و اسکیزوفرنی به حساب می آیند. متاسفانه، روش های دارویی در ترکیب با بهداشت در زندگی اثرات محدودی دارند. روش های “دارویی اختصاصی” برای درمان کیفیت یا کمیت کم خوابی از قلم افتاده اند.»
مدارهای مغزی برای برانگیختن هشیاری
بنابراین، پژوهش های تجربی فشرده برای درک نحوه کنترل چرخه کنترل خواب-بیداری و هشیاری انجام گرفته اند –معمایی در علوم اعصاب مدرن و راز مهم و شگفت انگیزی که باید حل شود. کارولینا گوتیرز هررا و همکارانش در آلمان کشف مشترکی به همراه آدامانتیدیس داشتند: گروه او مدار جدیدی را در مغز موش ها شناسایی کرد که فعال سازی آن باعث هشیاری سریع می شد در حالی که ممانعت از آن خواب را عمیق تر می کرد.
خواب پستانداران از قدیم به دو مرحله تقسیم می شد که شامل خواب با حرکت غیر سریع چشم (NREM) یا خواب سبک و خواب با حرکت سریع چشم (یا دارای تناقض) یا خواب عمیق همراه با رویا را شامل می شد. مدارهای اصلی مغز برای آن دو حالت شناسایی شده اند. اگرچه، سازوکارهای دقیق آن- نظیر شروع، حفظ و پایان خواب و رویا ناشناخته مانده اند.
آدامانتیدیس و گوتیرز هررا، مدار عصبی جدیدی را بین دو ناحیه از مغز به نام هیپوتالاموس و تالاموس شناسایی کرده اند که با ریتم نوار مغزی در حین خواب مرتبط است.
فعالسازی این مدار پیام پایان خواب سبک را می دهد: پژوهشگران با استفاده از فناوری جدیدی که اپتوژنتیک نام دارد عصب های هیپوتالاموس را با پالس های نور در یک هزارم ثانیه تحت کنترل درآوردند و نشان دادند که فعالسازی موقت آنها در زمان خواب سبک باعث بیداری هایی سریع می شود در حالی که فعالسازی طولانی مدتشان هشیاری بلند مدت را حفظ می کند.
در مقابل، خاموش کردن این مدار با اپتوژنتیک باعث پایداری خواب سبک می شود و شدت آن را افزایش می دهد. بیش فعالی این مدار در یک مقایسه ترنزلیشنال ممکن است منجر به بی خوابی شود در حالی که فعالیت نداشتن اش مسئول خواب زدگی است و آن را تبدیل به هدفی درمانی برای بیماری های مرتبط با خواب می کند.
باعث بیدار شدن از بیهوشی (با دارو) و از هوش رفتن می شود
قدرت برانگیزش این مدار به طرز چشمگیری بسیار بالا است که فعال سازی اش بیرون آمدن از بی هوشی و بهبود یافتن آگاهی را سرعت می بخشد. آدامانتیدیس می گوید:« این کشفی شگفت انگیز است زیرا روش های درمانی برای بهبودی از حالت نباتی یا حالت حداقل هوشیاری بسیار محدود هستند.»
تحریک الکتریکی عمیق و غیرانتخابی مغز با میزانی از موفقیت به کار گرفته شده است اگرچه ساز و کارهایی که در مغز در جریان دارند هنوز نامشخص باقی مانده اند. در این پژوهش، آدامانتیدیس، گوتیرز هررا و همکارانش مدار انتخابی ای را در مغز مشخص کرده اند که برای بهبودی هشیاری مهم است.
یافته های دو سویه پژوهشگران برنیز (Bernese) سازوکارهای تحریک مغز را مشخص می کنند و درب تازه ای به روی طراحی درمان های دارویی در اختلالات خواب می گشایند و نقشه ی راهی را برای بیدار کردن بیماران از حالت نباتی یا حداقل آگاهی فراهم می آورند. اگرچه، آدامنتیدیس تاکید دارد که « حتی اگر هم اکنون گام مهمی رو به جلو برداشته باشیم،
طراحی روش های تازه درمانی بر اساس این نتایج زمان می برند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله علمی “نیچر نوروساینس” منتشر شده است.