Nowe badania pokazują, że niedawno odkryty mechanizm, który usuwa produkty odpadowe z mózgu, jest głównie aktywny podczas snu. To odkrycie może przekształcić naukowe zrozumienie tego, na czym polega sen i jak działa i oferuje nowe kierunki leczenia chorób mózgu.
Zespół z University of Rochester Medical Center (URMC) pisze o swoich odkryciach w najnowszym wydaniu online.
Główny autor, dr Maiken Nedergaard, współreżyser Centrum Tłumaczeń Neuromedycyny URMC, mówi:
„Badanie to pokazuje, że mózg ma różne stany funkcjonalne w stanie uśpienia i po przebudzeniu, a rzeczywisty charakter snu wydaje się być wynikiem aktywnego usuwania produktów ubocznych aktywności nerwowej, które gromadzą się podczas czuwania.”
Cel snu od tysiącleci intryguje naukowców i filozofów. Podczas gdy nowsze badania pokazują, że sen może pomóc w zatrzymaniu i utrwaleniu pamięci, samo to nie równoważy ogromnych wad, jakie stwarza.
Z punktu widzenia przeżycia sen jest bardzo ryzykowny – wszystkie stworzenia są najbardziej narażone na sen podczas snu, szczególnie gdy znajdują się w pobliżu drapieżniki. Ale jeśli sen nie ma funkcji biologicznej, to czy może to być tylko ewolucyjny błąd?
„System limfatyczny”
Naukowcy odkryli, że podczas snu mechanizm usuwa odpady z mózgu – odkrycie, o którym mówią, może zmienić naukowe zrozumienie snu.
W 2012 roku Nedergaard i współpracownicy stwierdzili, że dzięki zastosowaniu nowej technologii obrazowania myszy odkryli wcześniej nierozpoznany system, który odprowadza odpady z mózgu.
W opublikowanym artykule nazwali to „układem limfatycznym”, ponieważ działa on jak układ limfatyczny ciała, ale jest zarządzany przez komórki mózgu zwane komórkami glejowymi.
System limfatyczny usuwa toksyny lub produkty odpadowe, które mogą być odpowiedzialne za choroby mózgu, takie jak choroba Alzheimera i inne zaburzenia neurologiczne.
W tym badaniu zespół przeprowadził serię nowych eksperymentów na myszach i odkrył, że układ limfatyczny jest 10 razy bardziej aktywny podczas snu. Zauważyli również, że śpiący mózg usuwa znacznie więcej ilości jednego toksycznego białka, amyloidu beta, który jest powiązany z chorobą Alzheimera.
Dr Nedergaard mówi:
„Mózg ma do dyspozycji jedynie ograniczoną energię i wydaje się, że musi [wybierać] między dwoma różnymi stanami funkcjonalnymi – obudzić się i uświadomić lub spać i sprzątać.Możesz myśleć o tym jak o imprezie w domu. posprzątaj dom, ale tak naprawdę nie możesz zrobić obu naraz. ”
Zespół odkrył również, że podczas snu mózg przechodzi nawet fizyczne zmiany, które umożliwiają systemowi szybszą pracę. Komórki mózgu kurczą się o 60%, zwiększając przestrzeń między nimi, dzięki czemu toksyny mogą być spłukiwane w sposób optymalny.
Innym odkryciem było to, że noradrenalina, chemikalia mózgowe uwalniane w wybuchach, aby zachować czujność mózgu w odpowiedzi na strach i inne bodźce, jest mniej aktywna podczas snu, co prowadzi zespół do zasugerowania, że neurotransmiter może kontrolować ekspansję i kurczenie się komórek mózgowych podczas snu. -wymienie cykli.
Nedergaard twierdzi, że ich odkrycia są ważne w leczeniu chorób „brudnego mózgu”, takich jak choroba Alzheimera:
„Dokładne zrozumienie, w jaki sposób i kiedy mózg aktywuje system limfatyczny i oczyszcza odpady, jest najważniejszym krokiem w kierunku potencjalnej modulacji tego systemu i usprawnienia jego działania.”
Fundusze z Narodowego Instytutu Neurologicznych Zaburzeń i Udaru pomogły sfinansować badanie.
