پژوهشی روی موش‌ها و انسان‌ها انجام شده که نشان می‌دهد محرومیت از خواب به افزایش سطح پروتئین تائو و گسترش توده‌های تائو در مغز منجر می‌شود که با بیماری آلزایمر و آسیب مغزی درارتباط هستند. از دیرباز، کم‌خوابی عامل اصلی آلزایمر تلقی شده است؛ اما پژوهشگران درباره‌ی این موضوع اطلاعات چندانی ندارند که چرا بُروز اختلالات خواب به تشدید این بیماری منجر می‌شود.

بااین‌حال، پژوهشگران دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت‌لوئیس با مطالعه‌ روی موش‌ها و انسان‌ها دریافته‌اند محرومیت از خواب افزایش سطح پروتئین تائو، عامل اصلی آلزایمر را باعث می‌شود. این گروه پژوهشی نشان داده‌اند بی‌خوابی سرعت گسترش توده‌های سمّی تائو را تسریع می‌کنند. این امر نشانه‌ای از آسیب مغزی و از مراحل مهم منتهی به زوال عقل است. این یافته‌ها حاکی از آن است که کمبود خواب به‌تنهایی ممکن است به تشدید این بیماری بینجامد؛ ازاین‌رو، پژوهشگران توصیه می‌کنند خواب کافی به حفظ سلامت مغز کمک می‌کند.

دیوید هولتزمن، یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش می‌گوید:

نکته‌ی جالب پژوهش مذکور این است که نشان می‌دهد عوامل زندگی واقعی، نظیر خواب، بر سرعت گسترش بیماری در مغز ممکن است تأثیر بگذارند. می‌دانستیم مشکلات خواب و آلزایمر به‌دلیل پروتئین آمیلوئید بتا، تاحدودی به یکدیگر مرتبط هستند؛ اما این پژوهش نشان داد اختلالات خواب باعث می‌شود میزان پروتئین تائوی آسیب‌دیده به‌سرعت افزایش و به‌مرورزمان گسترش یابد.

تائو معمولا در مغز همه‌ی انسان‌ها، حتی افراد سالم، وجود دارد؛ اما در حالت خاص، ممکن است به‌صورت توده‌های درهم‌‌پیچیده درآید و به بافت‌های مجاورش آسیب بزند و متعاقب آن به زوال شناختی منجر شود. براساس پژوهش مذکور، میزان تائو در افراد پیری که خواب کافی ندارند، بسیار زیاد است. باوجوداین، مشخص نیست آیا کمبود خواب به‌طور مستقیم به افزایش سطح تائو منجر شده یا اصلا این دو عامل به‌هم ربط دارند یا خیر. به‌همین‌دلیل، پژوهشگران سطح تائو را در موش‌ها و افراد عادی و افراد دچار اختلال خواب بررسی کرده‌اند

موش‌ها در شب بیدارند؛ ازاین‌رو پژوهشگران دریافتند سطح تائو در مایع اطراف سلول‌های مغزی آن‌ها در طول شب در ‌مقایسه‌با روز که می‌خوابند، دوبرابر می‌شود؛ اما اختلال در استراحت موش‌ها در طول روز، سطح تائو را دوبرابر می‌کند.

همین تأثیر مشابه در انسان‌ها نیز مشاهده شد. براندان لوسی، استادیار نورولوژی، مایع مغزی نخاعی هشت نفر را یک‌بار بعد از استراحت شبانه‌ی عادی و باردیگر بعد از بیداری در تمام طول شب به‌دست آورد و مشخص شد شب‌بیداری افزایش ۵۰ درصدی سطح تائو را موجب می‌شود. گفتنی است مایع مغزی نخاعی اطراف مغز و نخاع را احاطه کرده است.

بیدارماندن در تمام طول شب، اضطراب و بداخلاقی انسان را به‌همراه دارد و او در اولین فرصت ممکن سعی می‌کند بخوابد. با اینکه ارزیابی احساسات موش‌ها کار آسانی نیست؛ ‌اما آن‌ها نیز بی‌خوابی روز خود را بعدا با خواب بیشتر جبران می‌کنند.

برای اینکه اضطراب یا تغییرات رفتاری به تغییر سطح تائو منجر نشود،‌ با اصلاح ژنتیکی، موشی به‌وجود آوردند که با تزریق ترکیبی بی‌ضرر می‌توانست تا ساعت‌ها بیدار بماند. با ازبین‌رفتن اثر این دارو، موش‌ به چرخه‌ی طبیعی خوابش برمی‌گشت؛ بدون‌ اینکه اثری از اضطراب یا تمایل به خواب بیشتر در او مشاهده شود.

پژوهشگران با استفاده از این موش‌ها دریافتند بیدارماندن برای دوره‌ای طولانی ممکن است به افزایش سطح تائو بینجامد. درمجموع، این یافته‌ها نشان می‌دهد تائو معمولا در طول ساعات بیداری ترشح می‌شود و سپس، هنگام خواب کاهش می‌یابد. اختلال خواب این چرخه را به‌هم می‌زند و مقدار تائو را افزایش می‌دهد و این احتمال وجود دارد که تجمع این پروتئین ایجاد توده‌های مضر را سبب شود.

در افراد مبتلا به بیماری آلزایمر، توده‌های تائو در بخش‌هایی از مغز، همچون هیپوکامپوس و قشر آنتورینال به‌وجود می‌آید که به حافظه مربوط هستند و بعد، به سایر بخش‌های مغز گسترش می‌یابد. پژوهشگران برای اینکه ببینند خواب چه تأثیری بر گسترش توده‌های تائو می‌گذارد، به هیپوکامپوس موش‌ها توده‌های کوچکی از تائو تزریق کردند و بعد، آن‌ها را هرروز برای مدتی طولانی بیدار نگه‌ داشتند. آنان به گروه دیگری از موش‌ها نیز توده‌های تائو تزریق کردند؛ اما به آن‌ها اجازه دادند هر زمان که می‌خواهند بخوابند. پس از ۴ هفته، توده‌های تائو در موش‌های دچار کمبود خواب در‌مقایسه‌با موش‌های استراحت‌کرده بیشتر شده بود. جالب است بدانید افزایش این توده‌ها در همان بخش‌هایی از مغز اتفاق افتاد که مغز افراد مبتلا به آلزایمر را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. هولتزمن، یکی از پژوهشگران این مطالعه می‌گوید:

داشتن خواب کافی از ملزومات زندگی هر انسانی به‌حساب می‌آید. مغز ما برای اینکه از شرّ فشارهای طول روز خلاص شود، به استراحت نیاز دارد. بااین‌حال، هنوز مطمئن نشده‌ایم آیا خواب کافی به افراد مسن دربرابر ابتلا به آلزایمر کمک می‌کند یا خیر. باوجوداین، برخورداری از خواب کافی ضرری ندارد و این پژوهش و سایر داده‌ها نشان می‌دهد خواب کافی در افراد تازه مبتلا‌شده به آلزایمر، ممکن است فرایند بیماری را کاهش دهد یا به‌تأخیر بیندازد.

افزون‌براین، پژوهشگران دریافتند اختلال خواب به افزایش ترشح پروتئین سینوکلئین منجر می‌شود که از عوامل مهم ابتلا به بیماری پارکینسون به‌شمار می‌رود. افراد دچار این بیماری مشابه بیماران مبتلا به آلزایمر، اغلب با مشکل خواب دست‌و‌پنجه نرم می‌کنند.