חוקרים בראשות Masako Tamaki במרכז RIKEN למדעי המוח ביפן מדווחים על קשר בין שינה עמוקה לנוזל המוח השדרתי, הנוזל הצלול המקיף ותומך במוח ובחוט השדרה. פורסם לאחרונה ב הליכים של האקדמיה הלאומית למדעיםשל ארצות הברית של אמריקההמחקר מדגים כיצד שינויים באותות של נוזל המוח השדרה במהלך השינה – כפי שנמדד ב-MRI – נעולים בזמן כדי להאט גלי מוח ואירועים עצביים אחרים. ממצאים אלה מציעים רמז מדוע שינה יציבה חשובה לתפקוד מוח תקין, במיוחד ברשת המוח השולטת בלמידה ובזיכרון.
למה אנחנו ישנים? מדענים חושבים ששינה חשובה לגיבוש זיכרונות ולסילוק פסולת מהמוח המצטברת כתוצאה מפעילות מוחית בזמן שאנו ערים. השינה נחשבת לשלוט בזרימת נוזל המוח, ולכן עשויה להיות חשובה לפינוי פסולת זו. אבל איך בדיוק נשאר בגדר תעלומה, במיוחד בהתחשב בכך שלשינה יש כמה שלבים שונים, כולל שינה קלה, שנת REM ושינה עמוקה שאינה REM.
הבנת תפקידה של שינה עמוקה בשליטה על דינמיקת נוזל המוח הייתה מאתגרת, בין היתר משום שהשיטה הרגילה לצפייה באותות המגיעים מהנוזל – סריקת MRI פונקציונלית – היא רועשת ביותר. זה מקשה על אנשים להגיע לשינה עמוקה ולהישאר בשלב הזה מספיק זמן כדי לאסוף נתונים משמעותיים. כדי להתגבר על בעיה זו, טמאקי והצוות שלה השתמשו ב-MRI תפקודי דליל, שאינו פועל ברציפות. במקום זאת, סריקות נעשות בערך כל 3 שניות, והשתיקות בין הסריקה מאפשרות לאנשים להגיע לשינה עמוקה. בזמן שאנשים ישנו בסורק ה-MRI, גלי המוח שלהם תועדו גם בגלל שגלים איטיים נחשבים חשובים לשליטה על נוזל מוחי.
החוקרים מצאו הבדלים ברורים באופן שבו אותות fMRI מאזורים מלאי נוזלים במוח השתנו במהלך שלבי שינה שונים. גלי מוח איטיים ואירועים אחרים במהלך שינה עמוקה שאינה-REM גרמו לעלייה תכופה של האות בגודל בינוני תוך 8 שניות. במהלך שינה קלה וגירוי, הדפוס היה שונה לגמרי, כאשר גלים איטיים הפעילו עלייה חדה באות, שהיה איטי יותר ותדיר פחות. גם שנת REM השפיעה על האות, אך השינויים ארכו כמעט 30 שניות והיו קטנים מאוד.
שלבי שינה היו קשורים גם לפעילות ברשתות מוח שונות. בהשוואה לשינה קלה, אזורי מוח הקשורים ללמידה וזיכרון כמו ההיפוקמפוס וקליפת המוח הקדמית היו פעילים בעיקר במהלך שנת גלים איטיים. בהתחשב בשתי התוצאות, כאשר רשת הזיכרון פעילה במהלך שינה עמוקה, לגלי המוח האיטיים יש השפעה ספציפית על אות הנוזל השדרתי שאינו מתרחש בשלבי שינה אחרים כאשר אזורי מוח שונים פעילים יותר.
המשמעות המדויקת של אות ה-fMRI המגיע מהמוח, ספציפית מהחדרים הצדדיים, נותרה בגדר תעלומה למחקרים עתידיים. אותות fMRI תלויים בתכונות המגנטיות של המוגלובין בדם, אך אין כאלה בנוזל השדרה. האות יכול להיות קשור לשילוב של תהליכים הקשורים לפעילות מוחית ולפינוי פסולת.
הממצאים שלנו מצביעים על כך ששינה עמוקה משפיעה על אותות נוזל מוחי באופן שונה מאשר שינה קלה, שנת REM או עוררות. העלייה המהירה אך המתונה באות עשויה להתייחס לתהליך הדרוש להסרת סוגי הפסולת המסוימים הנוטים להצטבר בתוך רשת המוח הלמידה והזיכרון במהלך היום."
Masako Tamaki, מרכז RIKEN למדעי המוח
