Вчені спостерігали, як барвник протікає через головний мозок сплячої миші. Лабораторія Nedergaard, Rochester Medical Center університет
Дослідження, проведене NIH, припускає, що сон очищує мозок від пошкоджених молекул, пов'язаних з нейродегенерацією.
Гарний нічний відпочинок може власне очистити розум. Використовуючи мишей, дослідники вперше показали, що проміжок між клітинами мозку може збільшуватися під час сну, дозволяючи головному мозку вимивати токсини, які утворюються під час неспання. Ці результати свідчать про нову роль сну для здоров'я та при захворюваннях. Дослідження було профінансовано Національним інститутом неврологічних розладів та інсульту (National Institute of Neurological Disorders and Stroke) (NINDS), частиною NIH.
«Сон змінює клітинну структуру мозку. Він, сприймає, інший стан", - заявив Майкен Недергаард (Maiken Nedergaard, M.D., D.M.Sc.), співдиректор Center for Translational Neuromedicine в університеті Rochester Medical Center в Нью-Йорку та керівник дослідження.
Впродовж століть вчені та філософи задавалися питанням, чому люди сплять і як це впливає на мозок. Тільки нещодавно вчені доказали, що сон важливий для збереження пам'яті. У цьому дослідженні д-р Недергаард (Nedergaard) та її колеги несподівано виявили, що сон також може бути періодом, коли мозок очищає себе від токсичних молекул.
Їх результати, опубліковані в Science, показують, що під час сну, може відкриватись змивна система, що називається глімфатичною системою, яка дозволяє швидко рухати рідину через мозок. Лабораторія д-ра Недергаарда нещодавно виявила, що глімфатична система допомагає контролювати потоки цереброспінальної рідини, прозорої рідини, що оточує головний та спинний мозок.
"Схоже на те, що доктор Недергаард та її колеги виявили мережу прихованих печер, і ці цікаві результати підкреслюють потенційну важливість мережі для нормального функціювання мозку", - сказав Родрік Корріво (Jim Koenig, Ph.D.), доктор філософії, директор програми NINDS.
Спочатку дослідники вивчали систему шляхом ін'єкцій барвника в спинномозкову рідину мишей та спостерігали, як вона протікає через їхній мозок, одночасно контролюючи електричну діяльність мозку. Барвник швидко тік, коли миші були без свідомості, спали або були під анестезією. Навпаки, барвник ледь тік, коли ті ж миші не спали.
Також читайте: Лімфатична система, про що не знають 90% лікарів
"Ми були здивовані тим, яким маленьким був потік у мозку, коли миші не спали", - сказав доктор Недергаард. "Що припускає, що простір між клітинами мозку сильно змінюється між свідомими та несвідомими станами".
Для перевірки цієї ідеї дослідники розміщували електроди у головному мозку, щоб безпосередньо вимірювати проміжок між клітинами головного мозку. Вони виявили, що проміжок всередині мозку збільшувався на 60 відсотків, коли миші спали або були під анестезією.
"Це дуже значні зміни в позаклітинному просторі", - сказав Чарльз Ніколсон (Charles Nicholson, Ph.D.), доктор філософії, професор Нью-Йоркського університету Langone Medical Center, експерт з вимірювання динаміки потоку мозкової рідини та його впливу на зв'язок нервових клітин.
Деякі клітини головного мозку, звані глія (glia), керують потоком глімфатичної системи, зменшуючи або збільшуючи її. Норадреналін є стимулюючим гормоном, що відомий, як той, що контролює об'єм клітин. Подібно до застосування анестезії, лікуючи несплячих мишей препаратами, що блокують норадреналін викликая сон та збільшення потоку мозкової рідини та простір між клітинами, що додатково підтримує зв'язок між глімфатичною системою та свідомістю.
Попередні дослідження показують, що токсичні молекули, що задіяні в нейродегенеративних розладах, накопичуються в просторі між клітинами головного мозку. У цьому дослідженні дослідники перевіряли, контрольованість глімфатичної системи, шляхом ін'єкції мишей міченим бета-амілоїдом, білком, пов'язаним з хворобою Альцгеймера, і вимірювали тривалість в їхньому мозку під час сну та пробудженні. Бета-амілоїд швидше зникав у мозку мишей, коли миші спали, що каже, що сон, звичайно, очищує від токсичних молекул мозок.
"Ці результати можуть мати масштабні впливи на численні неврологічних розлади", - сказав Джим Кеніг (Jim Koenig, Ph.D), доктор філософії, директор програми NINDS. "Це означає, що клітини, що регулюють глімфатичну систему, можуть бути новими об'єктами для лікування ряду порушень".
Результати також можуть підкреслити важливість сну.
"Нам потрібно спати. Він очищає мозок", - сказав доктор Недергаард.
Також важлива і поза під час сну
У 2015 році в ході дослідження було встановлено, що навіть поза сну впливає на роботу глімфатичної системи. Так, було встановлено, що найбільш ефективно глімфатична система працює саме під час сну на боці. Найменш ефективна робота спостерігалася в позі сну на животі.