اكتشاف موجات دماغية مرتبطة بضعف الذاكرة وتراكم بروتين الزهايمر

تعتمد قدرتنا على استرجاع التجارب الشخصية، سواء كانت ذكريات بعيدة كاليوم الأول في المدرسة أو قريبة كأماكن ركن السيارة، على الذاكرة العرضية. هذه الذاكرة، التي تسمح لنا باستعادة أحداث حياتنا، تشكل أساس الذاكرة طويلة المدى. ومع التقدم في العمر، تضعف هذه القدرة، مما يجعل استرجاع التفاصيل الحسية والتفاصيل المرتبطة بالماضي أكثر صعوبة، ولا يزال العلماء يبحثون عن الأسباب الكامنة وراء ذلك.

كشفت دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة كاليفورنيا ونشرت في دورية Nature Neuroscience عن صلة محتملة بين اضطراب موجات الدماغ أثناء النوم العميق وتراجع أداء الذاكرة، بالإضافة إلى تراكم بروتين تاو المرتبط بمرض الزهايمر. وجد عالم الأعصاب عمر شارون وزملاؤه، تحت إشراف الباحث ماثيو ووكر، أن تراكم بروتين تاو في قشرة الفص الجبهي للدماغ يرتبط بتغيرات في النشاط الكهربائي المنسق الذي يلعب دوراً في ترسيخ الذكريات خلال الليل. وأوضح شارون أن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إظهار هذه العلاقة بين بروتين تاو وتأثيره السلبي على ترسيخ الذاكرة من خلال إضعاف الموجات البطيئة المتنقلة في قشرة الفص الجبهي.

يتضمن النوم مراحل مختلفة، لكل منها أنماط نشاط دماغي مميزة. يُعرف نوم حركة العين السريعة (REM) بحركة العينين تحت الجفون المغلقة وحدوث معظم الأحلام. ومع ذلك، فإن مرحلة نوم حركة العين غير السريعة (NREM) العميقة ضرورية للحفاظ على وظائف الدماغ السليمة. خلال هذه المرحلة، تتوقف مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية عن العمل لفترة وجيزة ثم تعود للنشاط بتسلسل منسق، مما ينتج موجات كهربائية بطيئة تنتشر في الدماغ، وتبدأ عادةً من القشرة الأمامية. يعكس كل موجة بطيئة توقفاً وعودة للنشاط لمجموعات هائلة من الخلايا العصبية، ومن الضروري أن تتوالى هذه الأحداث بشكل متسلسل عبر أجزاء كبيرة من الدماغ لترسيخ الذاكرة. لوحظ هذا التوقف المنسق فقط أثناء النوم العميق، ويمكن أن يكون أحد أسباب النوم.

مع تراكم بروتين تاو في الدماغ مع التقدم في العمر، يصبح هذا النشاط المنظم بدقة أقل تنسيقاً. فبدلاً من انتقال الموجات معاً عبر مناطق واسعة، تصبح أكثر تشتتاً وتغطي مسافات أقصر، مما يرتبط بضعف ترسيخ الذاكرة وتراجع القدرات المعرفية ومرض الزهايمر.

للتحقق من هذه العلاقة، راقب العلماء نشاط الدماغ أثناء النوم باستخدام تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لدى شباب أصحاء ومشاركين أكبر سناً. كانت الاختلافات واضحة؛ ففي المشاركين الأصغر سناً، تحركت الموجات البطيئة معاً لمسافات كبيرة، بينما لدى كبار السن، كانت الموجات أقصر وأكثر استقلالية. وبالتعاون مع دكتور ويليام جاغست، استخدم الباحثون التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) لفحص أدمغة المشاركين الأكبر سناً، ووجدوا أن تراكم بروتين تاو في قشرة الفص الجبهي مرتبط باضطراب في الموجات الأطول أثناء النوم العميق، حتى لدى الأشخاص الذين لم يصابوا بمرض الزهايمر.

سعى الباحثون لتحديد ما إذا كانت أنماط النوم المتغيرة ترتبط باختلافات في القدرة على تذكر المعلومات. طُلب من المشاركين تعلم كلمات مترابطة في المساء، ثم استرجاعها في اليوم التالي. تبين أن المشاركين الذين كانت موجاتهم الدماغية البطيئة أقصر وأكثر انعزالاً (أطلق عليها الباحثون