كشف فريق بحثي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا آلية بيولوجية مذهلة تفسر لماذا يفقد الإنسان التركيز والانتباه خلال ساعات النهار بعد ليلة من الأرق أو عدم الحصول على قسط كافٍ من النوم. وفقاً للدراسة المنشورة في مجلة Nature Neuroscience، يحاول الدماغ «تعويض» النقص في عملية التنظيف الطبيعية التي تحدث أثناء النوم العميق، وذلك من خلال إطلاق موجات من السائل النخاعي (Cerebrospinal Fluid - CSF) أثناء اليقظة، وهو ما يأتي على حساب القدرة على التركيز. تفاصيل الدراسة وأجرى الباحثون تجارب على 26 متطوعاً، حيث خضع كل مشارك لاختبارين: الأول بعد ليلة نوم كاملة، والثاني بعد قضاء ليلة كاملة دون نوم تحت إشراف المختبر. واستخدم الفريق تقنيات متقدمة تشمل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي السريع (fast fMRI)، تخطيط أمواج الدماغ (EEG)، قياس حدقة العين (pupillometry)، واختبارات سلوكية لقياس الانتباه.

نتائج الدراسة

أظهرت النتائج أن المشاركين بعد الحرمان من النوم كان أداؤهم أسوأ بكثير في مهمات الانتباه، مع زيادة ملحوظة في زمن الاستجابة، وفي بعض الحالات عدم ملاحظة المحفزات على الإطلاق. الاكتشاف الرئيسي: خلال لحظات «فقدان الانتباه» أو «الضباب الذهني»، يحدث تدفق نبضي للسائل النخاعي خارج الدماغ – وهي العملية نفسها التي تحدث عادة أثناء النوم العميق لإزالة الفضلات والسموم التي تتراكم خلال اليوم، عندما يُحرم الدماغ من هذه العملية ليلاً، يبدأ في «التسلل» بها خلال النهار، لكن هذا يأتي مع «ثمن باهظ»:

فشل مؤقت في الانتباه

تصريحات الباحثين قالت البروفيسورة لورا لويس (Laura Lewis)، الأستاذة المشاركة في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب بـ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والتي قادت الدراسة: «إذا لم تحصل على هذه الموجات «من تدفق السائل» ليلاً لأنك بقيت مستيقظاً طوال الليل، فإن دماغك يبدأ في إدخالها سراً خلال النهار، لكنها تأتي مع تكلفة الانتباه».

وأضافت: «الدماغ يحاول اللحاق بعملية التنظيف الضرورية، حتى لو كان ذلك على حساب قدرتك على التركيز».

خطوة لفهم آثار الحرمان من النوم

ويُعد هذا البحث خطوة مهمة في فهم الآثار العصبية للحرمان من النوم، ويُفسر ظواهر يومية مثل «النسيان المفاجئ»، بطء الاستجابة، أو مخاطر القيادة بعد ليلة سيئة، كما يشير إلى أن هذه اللحظات ليست مجرد «كسل» أو «إرهاق عادي»، بل محاولة بيولوجية للحفاظ على صحة الدماغ طويل الأمد.

A research team from the Massachusetts Institute of Technology has uncovered an astonishing biological mechanism that explains why humans lose focus and attention during the day after a night of insomnia or insufficient sleep. According to the study published in the journal Nature Neuroscience, the brain attempts to "compensate" for the deficit in the natural cleaning process that occurs during deep sleep by releasing waves of cerebrospinal fluid (CSF) while awake, which comes at the expense of the ability to concentrate. Study details The researchers conducted experiments on 26 volunteers, where each participant underwent two tests: the first after a full night of sleep, and the second after spending an entire night awake under laboratory supervision. The team used advanced techniques including fast functional MRI (fMRI), electroencephalography (EEG), pupillometry, and behavioral tests to measure attention.

Study Results

The results showed that participants who were sleep-deprived performed significantly worse on attention tasks, with a noticeable increase in response time, and in some cases, complete failure to notice stimuli at all. The main discovery: during moments of "inattention" or "brain fog," there is a pulsatile flow of cerebrospinal fluid outside the brain – the same process that usually occurs during deep sleep to remove waste and toxins that accumulate throughout the day. When the brain is deprived of this process at night, it begins to "sneak" it in during the day, but this comes at a "high cost":

Temporary Attention Failure

Researchers stated that Professor Laura Lewis, an associate professor in the Department of Electrical Engineering and Computer Science at MIT, who led the study, said: "If you don’t get these 'waves of flow' at night because you stayed awake all night, your brain starts to secretly introduce them during the day, but it comes at the cost of attention."

She added: "The brain is trying to catch up on the necessary cleaning process, even if it is at the expense of your ability to concentrate."

A Step Towards Understanding the Effects of Sleep Deprivation

This research is an important step in understanding the neurological effects of sleep deprivation, explaining everyday phenomena such as "sudden forgetfulness," slow responses, or the dangers of driving after a bad night, and indicating that these moments are not merely "laziness" or "ordinary fatigue," but a biological attempt to maintain long-term brain health.