ریتم‌های پنهان تو مغز و روده شما ارتباط شگفت‌انگیزی با هم دارن

بدن ما دائماً تو حالت فراز و نشیب هست، از نفس‌هایی که می‌کشیم تا مایعاتی که هر شب مغز ما رو پاکسازی می‌کنن. حالا دانشمندان کشف کردن که ریتم‌های کلیدی تو مغز و روده ما، در واقع فیزیک زیربنایی مشترکی دارن.

به نظر می‌رسه الگوهای نوسانی‌ای که به هضم غذا کمک می‌کنن، تو رگ‌های خونی مغز هم فعال هستن و کمک می‌کنن اکسیژن و مواد مغذی تو زمان نیاز به مغز برسه. این یافته‌ها می‌تونن درک ما رو از هر دوی این سیستم‌های بیولوژیکی به طور قابل توجهی بهبود ببخشن.

این کشف کار یه تیم بین‌المللی از محققانه، و از تمایل به درک بهتر نحوه کنترل تغییرات ریتمیک جریان خون تو رگ‌های خونی مغز، که بهش «انقباضات عروقی قشری» (cortical vasomotion) میگن، ناشی شده.

محققان قبل از پرداختن به چیزی که ممکنه پیچیده‌ترین چیز تو جهان باشه، با یه سیستم نوسانی ساده‌تر شروع کردن: حرکت کرمی روده (gut peristalsis)، که غذا رو تو دستگاه گوارش حرکت می‌ده. این تیم با استفاده از مطالعات قبلی، یه مدل ریاضی کامل‌تر از ریتم‌ها و امواج درگیر، که به عنوان مدل گینزبورگ-لاندائو (GL) شناخته می‌شه، تولید کردن.

محققان تست کردن که آیا مدل به‌روز شده‌شون می‌تونه همون الگوهای نوسانی رو که تو آزمایش‌های روده گربه‌ها دیدن، بازتولید کنه یا نه؛ و مطمئناً تونست.

رویکرد ریاضی جدید نشون می‌ده که چطور گروه‌های نوسانی نزدیک می‌تونن با هم همگام بشن یا «کوپل» بشن، البته اگه تفاوت‌های اولیه خیلی زیاد نباشن. آستانه‌های مشخصی وجود داره که این اتفاق توشون می‌افته، و آستانه‌هایی هم هست که توشون این اتفاق نمی‌افته.

این نه تنها به توضیح الگوهای جریان تو سیستم گوارش کمک می‌کنه، بلکه به طرز جالبی فیزیک اون با فیزیک نورون‌های مغز هم مطابقت داره.

ماسیمو ورگاسولا، فیزیکدان از UC سن دیگو، میگه: «نوسانگرهای کوپل شده با هم صحبت می‌کنن و هر بخش از روده یه نوسانگره که با بخش‌های نزدیک خودش صحبت می‌کنه.»

«به طور معمول، نوسانگرهای کوپل شده تو یه محیط همگن مطالعه می‌شن، یعنی همه نوسانگرها فرکانس‌های کم و بیش مشابهی دارن. تو مورد ما، نوسانگرها متنوع‌تر بودن، درست مثل روده و مغز.»

البته، هنوز تفاوت‌های عمده‌ای بین روده و مغز وجود داره. مثلاً، روده یه مسیر یک‌طرفه برای غذاست، اما خون می‌تونه تو مسیرهای مختلفی تو شبکه رگ‌های مغز حرکت کنه.

با اینکه این یافته‌ها در مورد رفتار مشابه صحبت می‌کنن نه یه اتصال مستقیم، می‌تونن به دانشمندان کمک کنن تا ضربان‌های مغز و روده رو که می‌تونن نشان‌دهنده تغییرات تو سلامت روان باشن یا حتی پیش‌بینی کننده زوال عقل، بهتر درک کنن.

کلاینفلد می‌گه: «مغز بی‌نهایت پیچیده‌تر از روده‌ست، اما این بهترین حالت علمه. یه سؤال می‌پرسی، تو رو به یه جای دیگه می‌بره، اون مشکل رو حل می‌کنی، بعد برمی‌گردی به سؤال اصلیت.»

لینک منبع