خلايا نادرة في القشرة تدفع دماغ الفأر نحو النوم

لم تكتف مجموعة من الخلايا العصبية التي تمثل نحو 0.2% من قشرة دماغ الفأر بالنشاط أثناء النوم. فعندما نشّطها الباحثون بصورة انتقائية، تباطأ النشاط الكهربائي وتزامن بين مناطق قشرية متباعدة، ودخلت الحيوانات النوم بسهولة أكبر. وتمنح النتيجة المنشورة في دورية Nature في 9 سبتمبر القشرة المخية دورا فاعلا في الانتقال من اليقظة، بدلا من اعتبارها مجرد متلق لأوامر المراكز العميقة في الدماغ.

مكبح بعيد المدى داخل القشرة

تعمل معظم الخلايا العصبية البينية المثبطة محليا، فتخفف نشاط الخلايا القريبة. أما خلايا Sst-Chodl فتختلف لأن محاورها العصبية تمتد لمسافات طويلة. وجمع جاكوب راتليف وجيفري تيرال وريناتا باتيستا بريتو وزملاؤهم بين تتبع الوصلات التشريحية وتسجيل النشاط العصبي والتنشيط الموجه لفحص وظيفة هذه الشبكة القليلة عبر دورة النوم واليقظة.

كانت الخلايا شبه صامتة عندما تكون الفئران مستيقظة ومنتبهة. وارتفع نشاطها مع النعاس والدخول في نوم الموجات البطيئة، حين تتناوب مجموعات كبيرة من خلايا القشرة معا بين النشاط والهدوء. ودفع التحفيز الانتقائي الإشارات الكهربائية نحو نمط أبطأ وأكثر تنسيقا في عدة مناطق قشرية.

تمثل خلايا Sst-Chodl نحو 0.2% فقط من خلايا القشرة، لكن تنشيطها كان كافيا لتعزيز النوم لدى الفئران.

هذه المناورة السببية هي الخطوة المهمة. فالارتباط وحده كان سيعني أن الخلايا ترافق النوم فقط. لكن تغيير نشاطها ثم رصد تزامن القشرة والسلوك قدم دليلا على مشاركتها في صنع الانتقال. وأظهر تحليل آخر شمل 14 فأرا أن التنشيط الكيميائي الوراثي زاد نوم الموجات البطيئة ونوم حركة العين السريعة، وخفّض وقت اليقظة.

لماذا تعيد النتيجة رسم خريطة النوم؟

تضع النماذج التقليدية مفاتيح التحكم الرئيسية في النوم داخل جذع الدماغ وتحت المهاد. ولا تلغي الدراسة الجديدة دور هذه الأنظمة، بل تضيف دائرة قشرية قد تتعاون معها. وهذا يرجح أن النوم ينشأ من التواصل بين البنى العميقة والقشرة.

يبدو أن هذه الخلايا محفوظة تطوريا لدى البرمائيات والزواحف والثدييات، بما فيها البشر. ويجعل ذلك الدائرة هدفا مفيدا للبحث، لكنه لا يثبت أنها تؤدي الوظيفة نفسها في الإنسان. كما لم يثبت الفريق بعد ما إذا كانت خلايا Sst-Chodl تستشعر تراكم ضغط النوم، أو إذا كان تعطيلها يسبب اضطرابا في النوم، أو إذا كان التحكم بها آمنا.

وللمقارنة، غطت تقنية جديدة سابقا شريحة داخل الأذن ترصد النوم العميق، كما تناولت دراسة رصدية ارتباط النوم الطويل بمؤشر دموي متعلق بألزهايمر. أما هذا البحث فيسأل عن الخلايا القشرية التي قد تساعد الدماغ على دخول النوم أساسا.