وقتی اکسیژن قطع میشود
مغز انسان چیزی حدود دو درصد از وزن بدن را تشکیل میدهد، اما نزدیک به بیست درصد از انرژی بدن را مصرف میکند. با این حال تقریباً هیچ ذخیرهی انرژی ندارد. نه گلوکز اضافهای انبار کرده، نه اکسیژن یدکی. وقتی خونرسانی قطع میشود، نورونها ظرف چند ثانیه توانایی ساخت ATP را از دست میدهند و کل ماشینآلات سلولی از کار میافتد.
اولین قربانی این وقفه، ارتباط بین نورونهاست. سیگنالهای عصبی ضعیف میشوند، امواج الکتریکی قشر مغز افت میکنند، و شبکههایی که هوشیاری و حافظه و تصمیمگیری را میسازند، یکییکی خاموش میشوند. تا اینجای ماجرا، همان چیزی است که پزشکی از دههها پیش میدانست.
اتفاق بعدی جالبتر است. پمپهای سدیم-پتاسیم که غشای هر نورون را باردار نگه میدارند، برای کار کردن به انرژی نیاز دارند. وقتی انرژی تمام میشود، این پمپها میایستند و نورونها بهطور همزمان دپلاریزه میشوند؛ یک موج واحد از فروپاشی الکتریکی که در بافت مغز پخش میشود و به آن «موج دپلاریزاسیون پایانی» یا Terminal Spreading Depolarization میگویند. همین لحظه، مقدار زیادی گلوتامات — ناقل عصبی تحریکی اصلی مغز — آزاد میشود، کلسیم بهشکل انبوه وارد سلولها میشود و فرایندی به نام اگزیتوتوکسیسیتی آغاز میشود. اگر خونرسانی برنگردد، همین فرایند است که سلولهای عصبی را میکشد.
طغیانی که کسی انتظارش را نداشت
سال ۲۰۱۳، جیمو بورجیگین، عصبشناس دانشگاه میشیگان، مغز موشهایی را که با ایست قلبی از بین رفته بودند زیر نظر گرفت. انتظار داشت فعالیت مغزی بهآرامی محو شود. بهجایش، سی ثانیه پس از ایست قلب، طغیانی از امواج گاما دید — همان امواجی که در انسان با توجه، حافظه و هوشیاری بیدار پیوند دارند. این طغیان قویتر از هر چیزی بود که در حالت بیداری معمولیِ موشها ثبت شده بود. …
