ในการแต่งเพลง Alanis Morissette ใหม่ สมองมีวิธีตลกๆ ในการปลุกคุณให้ตื่น (และทำให้คุณหลับ) ไม่ใช่อิออน? นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดอย่างนั้นการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออน ไม่ใช่การทำงานของเซลล์ประสาทเปลี่ยนสมองจากการหลับใหลเป็นตื่น และกลับมาอีกครั้ง นักวิจัยรายงานในวัน ที่ 29 เมษายนScience นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าระดับโพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียมไอออนที่อาบน้ำเซลล์สมองเปลี่ยนแปลงไประหว่างการนอนหลับและความตื่นตัว แต่พวกเขาคิดว่าเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์ที่ทำงานด้วยไฟฟ้าซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการประมวลผลส่วนใหญ่ของสมอง เป็นตัวขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น
ผลการศึกษาชี้ว่า เซลล์ประสาทไม่ใช่มนุษย์ทรายหรือไก่โต้ง
เพียงคนเดียวในสมอง สารเคมีในสมอง “Neuromodulator” ซึ่งเร่งการทำงานของเซลล์ประสาท สามารถข้ามเซลล์ประสาทไปพร้อมกันเพื่อปลุกสมองโดยตรงหรือกล่อมให้หลับโดยเปลี่ยนความเข้มข้นของไอออน
นักประสาทวิทยา Maiken Nedergaard ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าวว่านักวิทยาศาสตร์ไม่เคยพบความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างไอออนกับการหลับและการตื่น เพราะพวกมันเน้นไปที่การทำงานของเซลล์ประสาทเป็นส่วนใหญ่ เธอสนใจเรื่องการนอนหลับหลังจากห้องปฏิบัติการของเธอที่มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กพบระบบระบายน้ำที่ล้างสมองระหว่างการนอนหลับ ( SN: 11/16/13, p. 7 ) เมื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของของเหลวระหว่างเซลล์สมอง Nedergaard และเพื่อนร่วมงานได้ตระหนักว่าการเปลี่ยนแปลงของไอออนเป็นไปตามรูปแบบที่คาดการณ์ได้: ระดับโพแทสเซียมไอออนจะสูงเมื่อหนู (และน่าจะเป็นคน) ตื่นขึ้น และลดลงระหว่างการนอนหลับ แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนมีรูปแบบตรงกันข้าม พวกมันจะสูงขึ้นระหว่างการนอนหลับและจะลดลงเมื่อหนูตื่น
กวนง่วงนอน
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ผสมสารเคมีเปิดหูเปิดตาเข้าไปในสมองของหนูที่กำลังหลับ (บนสุด) ระดับโพแทสเซียมไอออนจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ความเข้มข้นของแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนลดลง แต่สารเคมีในสมองที่กระตุ้นการนอนหลับในตอนกลางคืนที่สูบเข้าไปในหนูที่ตื่นอยู่ (ด้านล่าง) ทำให้ความเข้มข้นของโพแทสเซียมไอออนลดลง ในขณะที่ระดับแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนเพิ่มขึ้น
F. DING ET AL / SCIENCE 2016
ในการศึกษานี้ กลุ่มของ Nedergaard ได้จัดการ “ปลุกค็อกเทล” ของสารเคมีเกี่ยวกับสารสื่อประสาทให้กับสมองของหนู นักวิจัยพบว่าระดับโพแทสเซียมไอออนที่ลอยอยู่ระหว่างเซลล์สมองเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังการรักษา การเปลี่ยนแปลงของไอออนนั้นเกิดขึ้นแม้ว่านักวิจัยได้เพิ่ม tetrodotoxin เพื่อหยุดการทำงานของเซลล์ประสาท ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าสารเคมีในสมอง เช่น นอเรพิเนฟริน อะเซทิลโคลีน โดปามีน โอเรซิน และฮีสตามีน ส่งผลโดยตรงต่อระดับไอออนโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากเซลล์ประสาท ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าสารเคมีจัดการระดับไอออนได้อย่างไร
การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันเกิดขึ้นภายใต้การดมยาสลบ เมื่อหนูที่ตื่นนอนได้รับการดมยาสลบ ระดับโพแทสเซียมไอออนในสมองของพวกมันลดลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ระดับแคลเซียมและแมกนีเซียมเพิ่มขึ้น นักวิจัยพบว่า เมื่อหนูตื่นจากการดมยาสลบ ระดับโพแทสเซียมไอออนก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ระดับแคลเซียมและแมกนีเซียมใช้เวลานานกว่าที่จะลดลง ผลที่ได้คือหนู “สับสนโดยสิ้นเชิง” Nedergaard กล่าว “พวกมันชนเข้ากับกรง วิ่งไปรอบๆ และไม่รู้ว่ากำลังทำอะไร”
ผลลัพธ์เหล่านี้อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมผู้คนถึงมึนงงหลังจากตื่นจากการดมยาสลบ ระดับไอออนของพวกมันยังไม่กลับสู่ระดับ “ตื่น” Amita Sehgal นักวิจัยด้านการนอนหลับที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียกล่าว
การเรียนรู้เพิ่มเติมว่าไอออนส่งผลต่อการตื่นและการนอนหลับอย่างไรในที่สุดอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการนอนหลับ สติ และโคม่า Nedergaard กล่าว
แต่นักประสาทวิทยา Chiara Cirelli จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซินและแมดิสัน กล่าวว่า นัยในทางปฏิบัติของงาน เช่น ยานอนหลับที่ได้รับการปรับปรุง มีแนวโน้มอีกไกลในอนาคต “วิธีที่พวกเขาใช้มันจะใช้เวลาพอสมควร แต่การได้รู้ว่านี่เป็นสิ่งที่เปิดหูเปิดตาอย่างแน่นอน” เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นกับความเข้มข้นของไอออนระหว่างการนอนหลับ REM เมื่อเซลล์ประสาทมีการทำงานเหมือนกับตอนที่คนตื่นอยู่ เธอกล่าว
credit :princlkipe8.info prosperitymelandria.com ptsstyle.com qldguitarsociety.com realitykings4u.com sandpointcommunityradio.com sanfordriverwalk.org sarongpartyfrens.com secondladies.net sekacka.info
