در خواب عمیق، مایعی آبمانند درون و اطراف مغز حرکت میکند و به حذف مواد زائد حاصل از سوختوساز مرتبط با بیماریهایی مانند آلزایمر کمک میکند. این فرآیند پاکسازی، سامانه گلیمفاتیک (Glymphatic System) نام دارد.
این فرآیند پاکسازی عمدتاً در خواب عمیق رخ میدهد؛ به همین دلیل، کمخوابی مزمن میتواند به تجمع مواد زائد مضر در مغز منجر شود. این سامانه نخستینبار در سال ۲۰۱۲ میلادی توسط مایکن نیدرگارد (Maiken Nedergaard)، عصبشناس پیشگام و هممدیر مرکز عصبپزشکی ترجمانی دانشگاه روچستر، توصیف شد.
دانشمندان اطلاعات زیادی درباره سامانه گلیمفاتیک کسب کردهاند، اما پرسشهای اساسی درباره نحوه کارکرد آن باقی مانده است. یکی از بزرگترین ابهامات، سرعت حرکت مایع در بخشهای مختلف مغز است. اندازهگیری چنین جریان کندی در مغز زنده بسیار چالشبرانگیز است؛ زیرا پژوهشگران باید آن را بدون ایجاد آسیب دائمی مشاهده کنند. چالش اندازهگیری جریان مایع در مغز
پروفسور داگلاس کلی (Douglas Kelley)، از بخش مهندسی مکانیک دانشگاه روچستر، میگوید: میتوانید یک میکروسکوپ روی بخش کوچکی از مغز بگذارید و با جزئیات زیاد ببینید چه اتفاقی میافتد. ما در گذشته با این نوع دادهها کار کردهایم، اما این فقط نمای بسیار کوچکی از فرآیند کلی است.
اگر بخواهید کل مغز را تصویربرداری کنید، اِمآرآی روش بسیار خوبی است، چون نمای سهبعدی میدهد. اما اِمآرآی نیز محدودیتهای جدی دارد؛ بزرگترین آنها این است که سرعت جریان مایع را حداقل برای جریانهایی به این کندی ثبت نمیکند.
برای غلبه بر این محدودیت، کلی و پژوهشگرانی از دانشگاه روچستر، دانشگاه براون و دانشگاه کپنهاگ به هوش مصنوعی روی آوردند. مطالعه جدید آنها که در مجله سایِنس ادوَنسِز/ Science Advances منتشر شده، روشی را توصیف میکند که از هوش مصنوعی آگاه از فیزیک برای استخراج سرعت جریان مایع از دادههای اِمآرآی استفاده میکند. …
