ঘুমে মস্তিষ্কের বর্জ্য অপসারণে নিউরনের ভূমিকা

ঘুমের সময় নিউরনগুলি মস্তিষ্কের ক্লিয়ারেন্সের জন্য সাহায্যকারী হিসাবে কাজ করে। সম্প্রতি সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিন এর গবেষকরা মস্তিষ্কের ক্লিয়ারেন্স নিয়ে গবেষণা করে এমন তথ্য পেয়েছেন।

উঁচু স্তরের প্রাণীদের মস্তিষ্কে প্রচুর নিউরন থাকে। এই নিউরনগুলির দ্রুত মেটাবলিক টার্নওভার হার রয়েছে। মস্তিষ্কের প্যারেনকাইমা, যা রক্ত-মস্তিষ্কের আবরণ এর জন্য় সুরক্ষিত থাকে এবং এটি যখন তখন Autoimmunity প্রক্রিয়াকে থামানোর জন্য ভুমিকা পালন করে। কিন্তু সময়ের সাথে সাথে মস্তিষ্কে সেলুলার বর্জ্য (Cellular Waste) উৎপন্ন হয়, যেগুলো থেকে মুক্তি পাওয়া মস্তিস্কের পক্ষে সম্ভব হয় না।

গবেষকরা এই গবেষণার জন্য কিছু গিনিপিগ এর ওপর পরীক্ষা চালিয়েছেন এবং গিনিপিগগুলোর সামগ্রিক মস্তিষ্কের অবস্থা পরীক্ষা করতে ইইজি এবং ইএমজি ব্যবহার করে। গবেষকরা Rhythmic Neuronal Oscillations যে সিএসএফকে আইএসএফ-এ স্থানান্তরিত করার জন্য এবং মস্তিষ্কের ক্লিয়ারেন্স এর জন্য ভুমিকা পালন করে তা নিয়ে পরিষ্কার ধারণা লাভের জন্য ট্রান্সক্র্যানিয়াল অপ্টোজেনেটিক্স, এমআরআই স্ক্যান, মাল্টিপ্লেক্সড ইলেক্ট্রোফিজিওলজি এবং ফ্লুরসেন্ট মলিকুলার ট্রেসিং ব্যবহার করেছেন।

গবেষণায় দেখা যায়, একটি জাগ্রত গিনিপিগ এর ইইজি রেকর্ডগুলির ওয়েভ ছোট, দ্রুত এবং অনিয়মিত আর ই. এম. জি ট্রেসে পেশী চলাচল বেশি। অপরদিকে গিনিপিগ গুলো কেটামাইন অ্যানেস্থেশিয়ার অধীনে থাকা অবস্থায় তাদের পেশী ক্রিয়াকলাপ কম পরিলক্ষিত হলেও ইইজি রেকর্ডগুলির ওয়েভগুলো বড় এবং ধীর গতির ছিল। এই ওয়েভগুলোকে নিউরাল ওয়েভ বলা হয়, যা গ্লাইম্ফ্যাটিক প্রবাহ বাড়ানোর জন্য কাজ করে এবং মস্তিষ্কের প্যারেনকাইমা থেকে সেলুলার বর্জ্য ক্লিয়ারেন্স এর জন্য় গুরুত্বপূর্ণ ভুমিকা রাখে। গবেষণায় দেখা যায়, ঘুমের সময় ডেল্টা ওয়েভ (0.5-4.0 Hz) প্যারিটাল এবং ফ্রন্টাল উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়। এসময় গবেষকরা লক্ষ্য করেছেন যে হিপোক্যাম্পাসের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ওয়েভটি প্রসারিত এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি আয়নিক ওয়েভ(10-50 Hz) সহ ধীর গতির ছিল।

গবেষণা থেকে আরও জানা যায়, ঘুমের সময় বা কেটামাইন অ্যানেস্থেশিয়ার অধীনে থাকাকালীন সময়ে যে সকল বড় এবং ধীরগতির ওয়েভ দেখা যায় সেগুলো প্যারেনকাইমার মাধ্যমে সেরিব্রোস্পাইনাল তরলের পারফিউশনকে সহজতর করে, কার্যকরভাবে সেলুলার বর্জ্য গুলি মস্তিষ্ক থেকে অপসারণ  করে এবং নিউরনের ক্রিয়াকলাপ বৃদ্ধি করে।

পরিশেষে বলা যায়, মস্তিষ্কের ক্লিয়ারেন্স এর জন্য নিউরন গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে আর নিউরনের ক্রিয়াকলাপ বাড়ানোর জন্য ঘুম খুবই গুরুত্বপূর্ণ। নিয়মিত ঘুম আমাদের মস্তিককে সকল প্রকার সেলুলার বর্জ্য থেকে মুক্তি পেতে সাহায্য করে।

জান্নাতুল নাঈম চৌধুরী

তথ্যসূত্র

Jiang-Xie, Li-Feng & Drieu, Antoine & Bhasiin, Kesshni & Quintero, Daniel & Smirnov, Igor & Kipnis, Jonathan. (2024). Neuronal dynamics direct cerebrospinal fluid perfusion and brain clearance. Nature. 627. 1-8. 10.1038/s41586-024-07108-6. http://Jiang-Xie, Li-Feng, et al. (2024). Neuronal dynamics direct cerebrospinal fluid perfusion and brain clearance. Nature, 627, 1-8. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07108-6