שינה.
היא משהו שאנו מעבירים בה שליש מחיינו,
אבל האם מישהו באמת מבין על מה מדובר?
לפני אלפיים שנה, גאלן,
אחד מחוקרי הרפואה הבולטים
של העת העתיקה,
טען שכאשר אנו ערים,
הכח המניע של מוחנו, המיץ שלו,
זורם אל כל החלקים השונים של גופנו,
מחיה אותם, אבל משאיר את מוחנו מיובש.
הוא סבר שכאשר אנו ישנים,
כל הלחות שמילאה את גופנו
זורמת בחזרה,
מרטיבה את מוחנו
ומרעננת את הנפש.
כיום זה נשמע מגוחך לחלוטין,
אבל גאלן פשוט ניסה להסביר
משהו על השינה
שכולנו נתקלים בו כל יום.
כולנו יודעים על-סמך ניסיוננו
שכאשר ישנים, זה מנקה את הנפש,
וכאשר לא ישנים,
זה משאיר את הנפש עייפה.
אבל בעוד אנו יודעים היום הרבה יותר על השינה
לעומת גאלן,
עדיין אנו לא מבינים מדוע לשינה,
מבין כל הפעילויות שלנו,
יש את ההשפעה המשקמת האדירה על נפשנו.
לכן אני מבקש לספר לכם
על מחקר חדש
שעשוי לשפוך אור על שאלה זו.
גילינו ששינה עשויה להיות
מין פיתרון אלגנטי
לכמה מהצרכים הכי בסיסיים של המוח,
מין דרך מיוחדת שבה
המוח ממלא אחר הדרישות הגבוהות
וההבדלים הדקים אשר מבדילים אותו משאר איברי הגוף.
אז כמעט כל הביולוגיה שאנו מכירים,
ניתן להחשיבה בתור בעיות
והפיתרונות לאותן בעיות,
והבעיה הראשונה שכל איבר חייב לפתור היא
אספקה רצופה של מזון כדי לספק אנרגיה
לכל תאי הגוף.
במוח זה קריטי במיוחד;
פעילותו החשמלית העזה מנצלת
עד כדי רבע מכלל אספקת האנרגיה של הגוף,
אף על-פי שהמוח
מהווה רק כ-2 אחוז ממסת הגוף.
לכן מערכת מחזור הדם
פותרת את בעיית ההזנה
על-ידי שליחת כלי-דם
לאספקת מזון וחמצן לכל פינה בגופנו.
ניתן לראות זאת בסרטון כאן.
זהו צילום של
כלי-דם במוח של עכבר חי.
כלי-הדם יוצרים רשת סבוכה
אשר ממלאת את כל נפח המוח.
הם מתחילים בפני-השטח של המוח,
ומשם חודרים פנימה לתוך הריקמה,
וככל שהם מתפשטים, הם מספקים
מזון וחמצן לכל תא ותא במוח.
אבל כמו שכל תא זקוק
למזון כמקור אנרגיה,
כל תא גם מייצר פסולת כתוצרי-לוואי,
והפינוי של אותה פסולת
היא הבעיה הבסיסית השניה
שכל יצור חי צריך לפתור.
תרשים זה מתאר את מערכת הלימפה,
אשר התפתחה כדי לתת מענה לצורך זה.
זוהי רשת מקבילה שניה של כלי הובלה
אשר עוברת בכל הגוף.
היא לוקחת חלבונים ופסולת אחרת
מהחללים שבין התאים,
אוספת אותם ומשם משליכה אותם לתוך הדם
כדי שיפנו אותם. אבל אם
מסתכלים מקרוב על תרשים זה,
נראה משהו
שלא נראה הגיוני. אם היינו עושים
זום לתוך מוחו של אדם זה,
אחד הדברים שהיינו רואים שם
הוא שאין כל הובלה לימפתיים במוח.
אבל זה לא הגיוני, נכון?
כלומר, המוח הוא איבר כל-כך פעיל
אשר מייצר בהתאם כמות גדולה של פסולת
שחייבים לפנות ביעילות.
ולמרות זאת אין שם כלי הובלה לימפתיים, שזה אומר
שהגישה ששאר הגוף מאמץ
כדי לפנות את הפסולת
לא תעבוד במוח.
אז איך המוח פותר את
בעיית פינוי הפסולת?
בדיוק כדי לענות על שאלה זו
קבוצת המחקר שלנו צללה לתוך הסיפור.
ומה שמצאנו
ככל שצללנו לתוך המוח,
בין הניורונים וכלי-הדם,
הוא שהפיתרון של המוח
לבעיית פינוי הפסולת,
היה ממש בלתי צפוי.
הוא גאוני,
אבל גם יפייפה.
אסביר מה מצאנו.
במוח יש מאגר גדול
של נוזל נקי וצלול שנקרא הנוזל המוחי-שדרתי.
אנו קוראים לו CSF.
ה-CSF ממלא את החלל שמקיף את המוח,
והפסולת מתוך המוח
עושה את דרכה החוצה אל ה-CSF,
אשר מתפנה, ביחד עם הפסולת, לתוך הדם.
זה נשמע
ממש דומה למערכת הלימפה.
אבל מה שמעניין הוא שהנוזל והפסולת
מתוך המוח,
אינם סתם מחלחלים באקראי
החוצה לתוך מאגרי ה-CSF.
אלא יש מערכת ייחודית של צנרת
אשר שולטת ומסייעת בתהליך.
ניתן לראות זאת בסרטונים הללו.
הנה אנו שוב בתוך המוח
של עכבר חי.
משמאל רואים
מה קורה על פני-השטח של המוח,
ומימין רואים
מה קורה מתחת לפני-השטח של המוח
בתוך הריקמה עצמה.
צבענו את כלי-הדם באדום,
ואת ה-CSF שעוטף את המוח
בירוק.
מה שהפתיע אותנו
היה שהנוזל שמחוץ למוח,
לא נשאר בחוץ.
אלא ה-CSF נשאב אל תוך
ודרך המוח
לאורך הדפנות החיצוניים של כלי-הדם,
ובעודו נשטף לתוך המוח
לאורך הדפנות החיצוניים,
הוא מסייע לסלק,
לנקות את הפסולת מהחללים
שבין תאי המוח.
אם תחשבו על זה,
שימוש כזה בצד החיצוני של כלי-הדם
זה פיתרון תיכנוני ממש חכם,
כי המוח סגור בתוך
גולגולת קשיחה
והוא דחוס בתאים,
כך שאין חלל פנוי בתוכו
למערכת שלמה שניה של כלי-דם כמו מערכת הלימפה.
אבל כלי-הדם,
עוברים מפני-השטח של המוח
אל תוך כל תא בודד של המוח,
שזה אומר שנוזל
העובר לאורך צידם החיצוני של כלי-הדם
יגיע אף הוא בקלות לכל נפח המוח.
לכן זו דרך באמת חכמה
לעשות שימוש נוסף בסט אחד של כלי הולכה
כדי שתעשה את העבודה
של מערכת נוספת של צנרת -- המערכת הלימפתית,
כך שבעצם אין בה צורך.
ומה שמדהים הוא שאף איבר אחר
לא נוקט גישה זו
כדי לפנות את הפסולת מבין התאים שלו.
זהו פיתרון שייחודי למוח בלבד.
אבל הגילוי הכי מפתיע
היה שכל זה,
כל מה שסיפרתי לכם כרגע,
עם כל זרימת הנוזלים במוח,
מתרחש רק במוח שישן.
כאן, בסרטון משמאל
רואים כמה מה-CSF נע
במוח של עכבר חי בעודו ער.
כמעט כלום.
אבל באותו עכבר,
אם ממתינים קצת עד שהוא נרדם,
מה שרואים הוא שה-CSF
זורם במוח,
ומצאנו שכאשר
המוח נרדם,
תאי המוח נראים כמתכווצים,
וכך פותחים חללים ביניהם,
דבר המאפשר לנוזל לזרום
ולפנות את הפסולת.
לכן נראה שגאלן למעשה היה
בכיוון הנכון כאשר כתב על
נוזל הזורם במוח
כאשר נרדמים.
המחקר שלנו, 2,000 שנה יותר מאוחר,
מראה שמה שקורה הוא
שכאשר המוח ער
והוא בשיא פעילותו,
הוא דוחה את פינוי הפסולת
מהחללים בין תאיו למועד יותר מאוחר,
ואז, כאשר הוא נרדם
ואין צורך שיהיה בשיא פעילותו,
הוא עובר למין מצב של ניקוי כדי
לפנות פסולת
מבין תאיו,
הפסולת שמצטברת במשך היום.
כך שלמעשה קצת כמו אצלנו,
שאנו דוחים מטלות ביתיות במהלך שבוע-העבודה כאשר
אין לנו זמן להתעסק איתן,
ואז אנו מנסים לסגור את הפער עם הניקיונות
כאשר מגיע סוף השבוע.
דיברתי עד כאן על פינוי פסולת,
אבל לא ציינתי
איזו פסולת
המוח צריך לפנות
בזמן השינה כדי להישאר בריא.
הפסולת שהמחקרים האחרונים
מתמקדים בה היא עמילואיד-ביתא,
שזה פרוטאין הנוצר כל הזמן במוח.
מוחי מייצר עמילואיד-ביתא
ממש עכשיו, וכך גם שלכם.
אבל אצל חולי אלצהיימר,
עמילואיד-ביתא נוצר ומצטבר
בחללים בין תאי המוח,
במקום להתפנות החוצה כפי שצריך להיות,
ומשערים שהצטברות זו של עמילואיד-ביתא
היא אחד מגורמי המפתח
בהתפתחות של אותה מחלה נוראית.
מדדנו כמה מהר מתפנה עמילואיד-ביתא
מהמוח כאשר הוא ער
לעומת כאשר הוא ישן,
ומצאנו שאכן,
הפינוי של עמילואיד-ביתא
הוא הרבה יותר מהיר במוח שישן.
לכן אם השינה
היא חלק מהפיתרון
לבעיית פינוי פסולת,
זה עשוי לשנות דרמטית את אופן חשיבתנו
על הקשר בין שינה,
עמילואיד-ביתא ומחלת אלצהיימר.
מחקרים קליניים אחרונים
מראים שאצל מטופלים
שעדיין לא פיתחו אלצהיימר,
הרעה באיכות השינה ומשך השינה
קשורה בהצטברות של
יותר עמילואיד-ביתא במוח,
ובעוד שחשוב לציין
שמחקרים אלה אינם מוכיחים
שחוסר שינה או שינה בלתי מספקת
גורמים למחלת אלצהיימר,
הם כן מראים שחוסר יכולת של המוח
לשמור על עצמו נקי
על-ידי פינוי פסולת כגון עמילואיד-ביתא
עלולה לתרום להתפתחות
תנאים כמו של אלצהיימר.
מה שמחקר חדש זה אומר לנו
הוא שהדבר האחד שכולנו כבר ידענו
על השינה,
שאפילו גאלן הבין לגבי השינה,
שהיא מרעננת ומנקה את הנפש,
דבר זה עשוי להיות
חלק חשוב בכל הנוגע לשינה.
אנחנו הולכים
לישון כל לילה,
אבל מוחותינו, אף פעם לא נחים.
כאשר גופנו נח
ונפשנו משוטטת בחלומות היכן שהוא,
המנגנון האלגנטי של המוח
עובד קשה בשקט,
מנקה ומתחזק
את המכונה המסובכת להפליא זו.
כמו עבודות הבית שלנו,
זוהי עבודה מלוכלכת וכפויית-טובה,
אבל היא גם חשובה.
בבית, אם לא ננקה את המטבח
במשך חודש,
ביתנו יהפוך לבלתי ראוי למחיה
במהירות רבה.
אבל במוח, התוצאות של
פיגור בעבודה עלולות להיות גדולות בהרבה
מאשר המבוכה שמעורר שיש מטבח מלוכלך,
כי כאשר מדובר בניקוי מוח,
מדובר ממש בבריאות ותיפקוד
של הנפש והגוף המונחים על כף-המאזניים,
ולכן הבנת
הפעילות הבסיסית של עבודות הבית של המוח היום
עשויה להיות קריטית למניעה וטיפול
של מחלות נפש מחר.
תודה.
(מחיאות כפיים)