جهاز جديد يراقب نظام إزالة النفايات في الدماغ للوقاية من الزهايمر

قد يساعد جهاز جديد يراقب نظام إزالة النفايات في الدماغ على الوقاية من مرض الزهايمر وأمراض عصبية أخرى، وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Nature Biomedical Engineering.

وفي الدراسة، كان المشاركون نائمين عندما ارتدوا الجهاز: وهو غطاء للرأس مزود بأقطاب كهربائية تقيس التحولات في السوائل داخل أنسجة المخ، والنشاط العصبي من النوم إلى اليقظة، والتغيرات في الأوعية الدموية في المخ.

ومن خلال قياس هذه السمات الثلاث، وجد الباحثون أنهم يستطيعون مراقبة النظام الغليمفاوي في الدماغ، والذي يعمل كنظام لإزالة النفايات وتوصيل المواد الغذائية.

تتبع تدفق السائل اللمفاوي

هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها الباحثون من تتبع تدفق السائل اللمفاوي لدى أفراد في مراحل نوم مختلفة خلال ليلة واحدة. في السابق، لم يكن من الممكن رصد هذه العمليات إلا في مراكز الأبحاث الجامعية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، وهو أسلوب بطيء جدًا لتتبع التغيرات الدقيقة في مراحل نوم الأفراد.

وقال جيفري إيليف، المؤلف المشارك في الدراسة: "لقد افترضنا أن هذا النظام يعمل بطريقة "تشغيل وإيقاف": "تشغيل" أثناء النوم - وخاصة أثناء نوم الموجة البطيئة - و"إيقاف" أثناء الاستيقاظ".

وأضاف إيليف أن هذه الافتراضات استندت إلى دراسات أجراها هو وآخرون على القوارض خلال العقد الماضي. ولكن عندما شملت الدراسة مشاركين من البشر، فوجئ الباحثون بالنتائج.

وجد الباحثون أن الجهاز اللمفاوي كان نشطًا في كلٍّ من النوم العميق ونوم حركة العين السريعة، وكذلك عند استيقاظ الشخص. ولاحظ إليف أن وظيفة التصفية هذه، بدلًا من أن تُشغّل وتُطفأ، تتسارع كلما طالت مدة نوم الشخص، ثم تتباطأ تدريجيًا مع استيقاظه.

وقال إيليف: "إنه يسمح لنا بمراقبة كيفية ارتباط هذا النظام بالنوم وكيف يتأثر باضطراب النوم لدى البشر - وهو أمر بالغ الأهمية إذا كنا نحاول فهم الدور الذي تلعبه هذه البيولوجيا في الحالات النفسية والعصبية السريرية".

وقال إن هذه النتائج مهمة لأن النظام الغليمفاوي يلعب دورا حيويا في تطهير الدماغ من البروتينات التي يرتبط تراكمها غير الطبيعي باضطرابات مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون.

قال إيليف: "هذه خطوة حاسمة في تطوير علاجات تستهدف وظيفة الجهاز اللمفاوي. وإذا استطعنا تطوير علاجات تُحسّن وظيفة الجهاز اللمفاوي، فقد نتمكن من علاج أو الوقاية من أمراض مثل مرض الزهايمر".

أشار إيليف إلى أن الجهاز القابل للارتداء، قد يكون له استخدامات متعددة، إذ قد يساعد العلماء على تحديد ما إذا كان الخلل الوظيفي للغلاف اللمفاوي يُسهم في تطور أمراض مثل الزهايمر، وإصابات الدماغ الرضحية، والصداع النصفي، كما قد يُسهم في تطوير علاجات جديدة لتحسين وظيفة الغلاف اللمفاوي، ويمكن استخدامه لتحديد المرضى المعرضين لخطر الإصابة بهذه الأمراض، والذين قد يستفيدون منها بشكل أكبر.

أُجريت هذه الدراسة بمشاركة مشاركين في المركز الطبي بجامعة واشنطن - مونتليك وجامعة فلوريدا بين أكتوبر 2022 ويونيو 2023.

شارك 35 مشاركًا في دراسة معيارية في فلوريدا، بالإضافة إلى 14 مشاركًا في دراسة تكرارية في سياتل، وتراوحت أعمار جميع المشاركين بين 56 و66 عامًا.

وقال الدكتور بول داغوم: "يُعد هذا العمل محوريًا في تحديد دور خلل وظائف الجهاز اللمفاوي في مرض الزهايمر واكتشاف علاجات لإنقاذه".

وأضاف: "لقد حددت منصتنا بالفعل دواءً مرشحًا واعدًا يُحسّن تصفية الجهاز اللمفاوي في التجارب السريرية المبكرة".