يكمن السبب في جعلنا لا نشعر بثقل أدمغتنا التي تزن نحو 1.4 كغ في أنها تطفو في خزان من السائل النخاعي (CSF) الذي يتدفق داخل وحول الدماغ والحبل الشوكي. وهذا الحاجز السائل بين الدماغ والجمجمة يحمي من إصابة الرأس ويغمر الدماغ بالمغذيات.

لكن السائل الدماغي النخاعي لديه وظيفة أخرى حاسمة، وإن لم تكن معروفة، فهو يوفر أيضا حماية مناعية للدماغ. ومع ذلك، لم تتم دراسة هذه الوظيفة جيدا. واكتشفت دراسة أجرتها جامعة نورث وسترن ميديسين عن السائل الدماغي النخاعي، دوره في الضعف الإدراكي، مثل مرض ألزهايمر. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة ديفيد غيت، الأستاذ المساعد في علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة نورث وسترن في فينبرغ، إن هذا الاكتشاف يوفر دليلا جديدا لعملية التنكس العصبي. ووجدت الدراسةـ التي نُشؤت في مجلة Cell، أنه مع تقدم الناس في السن، يصبح جهاز المناعة في السائل الدماغي النخاعي غير منظم. واكتشف الباحثون أيضا أن جهاز المناعة لدى الذين يعانون من ضعف إدراكي، مثل المصابين بمرض ألزهايمر، يختلف اختلافا جذريا عن الأصحاء. وقال غيت: "لدينا الآن لمحة عن نظام المناعة في الدماغ مع الشيخوخة الصحية والتنكس العصبي. ويمكن استخدام هذا الخزان المناعي لعلاج التهاب الدماغ أو استخدامه كتشخيص لتحديد مستوى التهاب الدماغ لدى الأفراد المصابين بالخرف". وأوضح: "إننا نقدم تحليلا شاملا لهذا الخزان المناعي المهم للدماغ السليم والمريض".

ولتحليل السائل الدماغي النخاعي، استخدم فريق غيت في نورث وسترن تقنية معقدة تسمى تسلسل الحمض النووي الريبوزي الأحادي الخلية. وقاموا بتوصيف 59 جهازا مناعيا للسائل الدماغي النخاعي من مجموعة من الأعمار عن طريق أخذ السائل النخاعي من العمود الفقري للمشاركين وعزل خلاياهم المناعية. ونظر الجزء الأول من الدراسة في السائل النخاعي لدى 45 فردا سليما تتراوح أعمارهم بين 54 و83 عاما. وقارن الجزء الثاني من الدراسة تلك النتائج في المجموعة الصحية مع السائل الدماغي النخاعي في 14 بالغا يعانون من ضعف إدراكي، كما هو محدد من خلال درجاتهم الضعيفة في اختبارات الذاكرة. ولاحظ فريق العلماء التغيرات الجينية في الخلايا المناعية للسائل النخاعي النخاعي لدى الأفراد الأصحاء الأكبر سنا، والتي جعلت الخلايا تبدو أكثر نشاطا والتهابا مع تقدم العمر. وشرح العلماء أن الخلايا التائية الملتهبة في المجموعة التي تعاني من ضعف إدراكي تستنسخ نفسها وتتدفق إلى السائل الدماغي النخاعي والدماغ كما لو كانت تتبع إشارة الراديو. ووجد العلماء أن الخلايا بها وفرة زائدة من مستقبل الخلية - CXCR6 - الذي يعمل كهوائي. ويستقبل هذا المستقبل إشارة - CXCL16 - من خلايا الخلايا الدبقية الميكروية في الدماغ المتحللة للدخول إلى الدماغ.

وقال غيت: "يمكن أن يكون الدماغ المتحلل ينشط هذه الخلايا ويجعلها تستنسخ نفسها وتتدفق إلى الدماغ. إنها لا تنتمي إلى هناك، ونحن نحاول أن نفهم ما إذا كانت تساهم في تلف الدماغ". وتابع: "الهدف المستقبلي هو منع تلك الإشارة اللاسلكية، أو منع الهوائي من استقبال تلك الإشارة من الدماغ. ونريد أن نعرف ماذا يحدث عندما يتم منع هذه الخلايا المناعية من دخول الدماغ مع التنكس العصبي". وسيستمر مختبر غيت في استكشاف دور هذه الخلايا المناعية في أمراض الدماغ مثل مرض ألزهايمر. كما يخطط الفريق للتوسع في أمراض أخرى، مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS).