مطالعات متعدد روی انسان‌ها و مدل‌های موش نشان می‌دهد که اختلالات خواب با افزایش تجمع پروتئین‌های مرتبط با بیماری مانند آمیلوئید بتا (A-بتا) در مغز، خطر ابتلا به بیماری آلزایمر (AD) را افزایش می‌دهد. در مطالعه حاضر، تیمی به سرپرستی محققان کالج پزشکی بیلور کشف کردند که در مدل حیوانی بیماری آلزایمر، بازگرداندن خواب طبیعی با بازگشت به حالت عادی فعالیت هسته شبکه تالاموس (TRN)، یک منطقه مغزی که در حفظ و نگهداری آن نقش دارد. خواب پایدار، تجمع پلاک های A-بتا را در مغز کاهش می دهد.
منتشر شده در مجله پزشکی ترجمه علوماین مطالعه نشان می دهد که TRN نه تنها ممکن است نقش محرکی که قبلاً مشکوک نبوده در علائم مرتبط با آلزایمر ایفا کند، بلکه بازگرداندن فعالیت طبیعی آن می تواند یک رویکرد درمانی بالقوه برای این وضعیت شدید باشد.
TRN در پس از میلاد ساکت است
دکتر جین چین، دانشیار، نویسنده مقاله، گفت: “علاقه ما به مطالعه TRN در زمینه بیماری آلزایمر زمانی آغاز شد که در یک مدل حیوانی مشاهده کردیم که فعالیت TRN در حیوانات بدون این شرایط به طور کلی کاهش می یابد.” علوم اعصاب در بیلور
چین توضیح داد که وقتی می‌خوابیم، TRN به طور کلی فعال‌تر از زمانی است که بیدار هستیم. این افزایش فعالیت TRN درک اطلاعات حسی محیطی را کاهش می دهد. در نتیجه، زمانی که می‌خوابیم، معمولاً از صداها، نورها و سایر حس‌ها آگاه نیستیم، که به ما کمک می‌کند خواب خوبی داشته باشیم.
دکتر، نویسنده اول، گفت: “با مشاهده اینکه TRN در مدل حیوانی ما نسبت به حیوانات بدون این بیماری کمتر فعال بود، این احتمال را بررسی کردیم که یک TRN آرام می تواند دلیلی برای وقفه های خواب باشد که در افراد مبتلا به بیماری آلزایمر رایج است.” روهان جاگیردار، مربی آزمایشگاه چین.
محققان با تعیین اینکه آیا موش‌های مبتلا به آلزایمر بیشتر از موش‌های بدون این بیماری در طول ساعات خواب عادی بیدار می‌شوند یا نه، شروع کردند. با استفاده از یک سیستم بی سیم برای ثبت فعالیت مغز حیوانات، محققان دریافتند که در واقع موش های آلزایمر 50 درصد بیشتر از موش های غیر آلزایمری بیدار می شوند. علاوه بر این، موش‌های آلزایمر کمتر از مقدار طبیعی خواب موج آهسته داشتند، خواب عمیق ترمیمی که طی آن مواد زائد و متابولیت‌ها از مغز پاک می‌شوند. این در مراحل اولیه پیشرفت بیماری، قبل از اینکه حیوانات دچار نقص حافظه شوند، مشاهده شد.
چین گفت: «این یافته با شرایط انسان مرتبط است، زیرا تحقیقات نشان داده است که تکه تکه شدن خواب و سایر اختلالات خواب در افراد از نظر شناختی عادی با افزایش خطر ابتلا به بیماری آلزایمر مرتبط است. وقتی موش‌های AD بزرگ‌تر شدند و به حدود سه تا پنج ماه رسیدند، خواب آنها همچنان مختل می‌شد و همچنین دچار نقص حافظه شدند.
TRN آرام به بار پلاک A-بتا مرتبط است
در مدل حیوانی AD، سطوح قابل اندازه‌گیری A-بتا زمانی که موش‌ها به سن حدود یک ماهگی رسیدند در مغز ظاهر شد و در حدود شش ماهگی شروع به رسوب در پلاک‌ها کردند.
جاگیردار گفت: «ما با بررسی موش‌ها در شش تا هفت ماهگی ارزیابی کردیم که آیا تکه تکه شدن خواب و کاهش خواب موج آهسته که در مدل موش AD مشاهده کردیم ممکن است با تجمع A-بتا در مراحل بعدی مرتبط باشد یا خیر. ما دریافتیم که میزان تکه تکه شدن خواب مستقیماً با بار پلاک در مغز موش‌های شش ماهه AD مرتبط است.
روی هم رفته، این یافته ها نشان می دهد که موش های AD اختلالاتی در خواب دارند که می تواند بر تجمع پروتئین های دخیل در پیشرفت بیماری تأثیر بگذارد.
علاوه بر این، چین، جاگیردار و همکارانشان بافت های پس از مرگ بیمارانی را که به بیماری آلزایمر، اختلال شناختی خفیف یا هیچ یک از این شرایط مبتلا بودند، تجزیه و تحلیل کردند. آنها دریافتند که همانطور که در مدل موش دریافتند، نورون‌های TRN بیماران آلزایمر در مقایسه با گروه کنترل، نشانه‌هایی از فعالیت کمتر نشان دادند. همچنین، مغز بیماران AD با کمترین TRN فعال، بالاترین رسوب پلاک A-بتا را داشت. این یافته ها از امکان رابطه بین کاهش فعالیت TRN و افزایش تجمع پروتئین های بیماری زا در AD پشتیبانی می کند.
آیا فعال کردن مجدد TRN می تواند وضعیت را بهبود بخشد؟
این تیم با استفاده از یک سیستم کموژنتیک، فناوری که به فرد اجازه می‌دهد تا سلول‌های خاصی را از نظر شیمیایی فعال کند، نورون‌های TRN را در مدل حیوانی فعال کردند. پس از یک دور فعالسازی شیمی ژنتیکی TRN، موش های AD-کمتر از خواب بیدار می شدند و زمان بیشتری را در خواب موج آهسته سپری می کردند که نشانه هایی از بهبود فعالیت خواب است.
چین گفت: «مشاهده این موضوع هیجان‌انگیز بود که بعد از دریافت فعالسازی شیمیایی TRN روزانه به مدت یک ماه، موش‌های AD فعال شدن مداوم نورون‌های TRN، بهبود مداوم در خواب و به‌طور قابل‌توجهی کاهش تجمع A-بتا را نشان دادند.
محققان خاطرنشان می کنند که اگرچه به نظر می رسد این رویکرد اختلال خواب و رسوب A-بتا را در این مدل موش بیماری آلزایمر بهبود می بخشد، اما همه اختلالات خواب شامل TRN نمی شود.
جاگیردار توضیح داد: «اختلالات خواب با تعدادی از اختلالات همراه است و به دلایل مختلفی ناشی می شود. در صورتی که اختلال خواب به دلایل نامرتبط مانند آپنه انسدادی خواب یا سندرم پای بیقرار باشد، هدف قرار دادن TRN ممکن است چندان موثر نباشد.
چین گفت: «یافته‌های ما تأیید می‌کند که فعالسازی انتخابی TRN یک مداخله درمانی امیدوارکننده برای بهبود اختلالات خواب و کاهش تجمع A-بتا در AD است.