بدأت التقنيات الجديدة في الكشف عن سبب نوم الرضع لفترة طويلة من خلال مراقبة أدمغة الأطفال حديثي الولادة أثناء نومهم، تابعي النفاصيل.
هل لاحظت أنّه في الشهرين الأولين من حياة طفلك بالكاد يستيقظ ليأكل؟ في الحقيقة، لا يزال العلماء يكتشفون بالضبط سبب احتياج الأطفال الرضع عدد ساعات كبير من النوم، ولكن بدأت أداة جديدة في إلقاء مزيد من الضوء على هذا اللغز، ويمكن أن تساعد في الكشف عما يجري داخل دماغ الأطفال حديثي الولادة.
يقول توبون أوستن، استشاري طب الأطفال حديثي الولادة في مستشفيات جامعة كامبريدج NHS Foundation Trust في المملكة المتحدة: “هذا هو الوقت الذي يطور فيه الدماغ اتصالات جديدة بمعدل ما يقرب من مليون نقطة تشابك في الثانية”. لذا، يُعتقد أن هذه الروابط تلعب دورًا رئيسيًا في مساعدة الأطفال على تعلّم فهم العالم من حولهم. ففي الأسابيع الأولى من حياة الطفل يتم وضع الأسس الحاسمة للحياة.
في بعض الأحيان، يضع الباحثون غطاءً من أقطاب مخطط كهربية الدماغ على الطفل لدراسة نشاط الدماغ الكهربائي. لكن هذا الشكل من التصوير لا يعطي دقة مكانية كبيرة، مما يجعل من الصعب تحديد مناطق الدماغ النشطة في أي وقت.
وضع آخرون الأطفال على أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي التي تقيس تدفق الدم في الدماغ. إذا كنت قد خضعت لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي من قبل، فيمكنك معرفة السبب في أن هذه الآلات الضخمة قد تزعج الطفل. إنها صاخبة وتتطلب سكونًا شبه مثالي من الشخص الذي يتم مسحه ضوئيًا.
طوّر أوستن وجولي أوشيتيل، طالبة دكتورا سابقة في جامعة كامبريدج وطالبة طب في جامعة ستانفورد، وزملاؤهما نهجًا مختلفًا. استخدم الفريق غطاءً فيه مصادر ضوئية وأجهزة استشعار مدمجة فيه. يمكن لهذه المكونات معًا قياس تدفق الدم في الدماغ بنفس الطريقة التي يقيس بها مقياس التأكسج النبضي إصبعك في عيادة الطبيب. تم استخدام تقنيات مماثلة لدراسة الدماغ من قبل، ولكنها تتطلب استخدام غطاء فيه عدة كابلات ألياف بصرية تخرج منه، وليس شيئًا من المرجّح أن ينام فيه المولود الجديد. قام فريق أوستن بتركيب 12 قطعة من هذا الجهاز في غطاء مناسب لحديثي الولادة، ومتصل بجهاز كمبيوتر بكابل واحد. يقدم النظام الناتج صورة للدماغ “على الأقل 10 أضعاف دقة مقابل نظام كابل الألياف البصرية “، كما يقول أوستن.
في دراسة حديثة نُشرت في مجلة NeuroImag، سأل الفريق الآباء الجدد عما إذا كان بإمكانهم مراقبة أطفالهم أثناء وجودهم في جناح ما بعد الولادة في المستشفى. يقول أوستن: “إنه مثل قبعة السباحة الصغيرة. يبدو الأطفال سعداء للغاية بمجرد ارتدائه”. سجل فريقه نشاطًا من أدمغة 28 مولودًا جديدًا أثناء نومهم. يمر الأطفال بمرحلتين من النوم: المرحلة النشطة، التي يصاحبها الوخز والتكشر، تليها مرحلة الهدوء، عندما يكون الطفل ساكنًا جدًا. قام الفريق بتصوير جميع الأطفال أثناء مراقبة أدمغتهم، حتى يتمكنوا لاحقًا من تحديد مرحلة النوم التي كان كل طفل فيها في أي وقت.
في وقت لاحق، عندما حلل أوستن وفريقه لقطات من التسجيلات، لاحظوا اختلافات في الدماغ أثناء النوم النشط والهادئ. أثناء النوم النشط، عندما يكون الأطفال أكثر تمللاً، بدا أن مناطق الدماغ في نصفي الكرة الأيمن والأيسر تنطلق في نفس الوقت، بنفس الطريقة. يقول أوستن إن هذا يلمح إلى أن الروابط الجديدة الطويلة تتشكل على طول الطريق عبر الدماغ. أثناء النوم الهادئ، يبدو كما لو أن المزيد من الروابط القصيرة تتشكل داخل مناطق الدماغ. ليس من الواضح سبب حدوث ذلك، لكن لدى أوستن نظرية يعتقد من خلالها أن النوم النشط أكثر أهمية لإعداد الدماغ لبناء تجربة واعية على نطاق أوسع. وذلك للتعرف على شخص آخر على أنه شخص بدلًا من سلسلة من النقاط والبقع الملونة والملمس، على سبيل المثال. تحتاج مناطق الدماغ المختلفة إلى العمل معًا لتحقيق ذلك.
يقول أوستن إن الروابط الأقصر التي يتم إجراؤها أثناء النوم الهادئ تعمل على تحسين كيفية عمل مناطق الدماغ الفردية: “أثناء النوم النشط، تقوم ببناء صورة، وفي نوم هادئ تقوم بتحسين الأشياء”. كلما عرفنا أكثر عن كيفية عمل أدمغة الأطفال حديثي الولادة الصحية، كلما كنا في وضع أفضل لمساعدة الأطفال الذين يولدون قبل الأوان، أو الذين يعانون من تلف الدماغ في وقت مبكر من حياتهم. يأمل أوستن أيضًا في معرفة المزيد حول ما يمكن أن تفعله كل مرحلة من مراحل النوم للدماغ. بمجرد أن نفهم ما يفعله الدماغ بشكل أفضل، قد نتمكن من معرفة متى يكون من الآمن إيقاظ الطفل ليأكل، على سبيل المثال.
أخيرًا، يتصور أوستن نوعًا من نظام إشارات المرور يمكن وضعه بالقرب من طفل نائم. قد يشير الضوء الأخضر إلى أن الطفل في حالة نوم وسيطة ويمكن إيقاظه. من ناحية أخرى، قد يشير الضوء الأحمر إلى أنه من الأفضل ترك الطفل نائمًا لأن الدماغ في منتصف عملية مهمة.
