„Tato studie ukazuje, že mozek má různé funkční stavy, když spíte a když se probudíte, “ řekla Maiken Nedergaard, co-director Centra pro translační neuromedicinu na University of Rochester Medical Center (URMC) a hlavní autor práce „Ve skutečnosti se regenerační povaha spánku zdá být výsledkem aktivní likvidace vedlejších produktů neuronální aktivity, které se hromadí během bdění, “ dodává.
Studie, zveřejněná ve čtvrtek v časopise Science, odhaluje, že jedinečná metoda pro likvidaci odpadu v mozku, známá jako „glyfatický“ systém, je během spánku velmi aktivní a odstraňuje toxiny zodpovědné za onemocnění. Alzheimerova a další neurologické poruchy. Kromě toho vědci zjistili, že během spánku jsou mozkové buňky zmenšeny, což umožňuje účinnější likvidaci odpadu.
Je známo, že prakticky všechny druhy zvířat, od ovocných mušek po pravou velrybu, nějakým způsobem spí, ale toto období latence má značné nevýhody, zejména když jsou dravci na lovu. To nás vedlo k názoru, že pokud sen nevykonává nezbytnou biologickou funkci, pak je to možná jedna z největších chyb evoluce.
I když nedávná zjištění ukázala, že spánek může pomoci ukládat a konsolidovat vzpomínky, zdá se, že tyto výhody nepřekonávají zranitelnost, takže vedoucí vědci spekulují o tom, že by měl být pro cyklus spánku a bdění důležitější funkce.
Tyto nové výsledky jsou přidány k objevu, který v loňském roce provedl Nedergaard a jeho kolegové o existenci jedinečného systému v mozku, který vylučuje plýtvání, dosud neznámé. Systém zodpovědný za odstranění buněčného odpadu ve zbytku těla, lymfatický systém, se nevztahuje na systém mozku, protože mozek si udržuje svůj uzavřený „ekosystém“ a je chráněn komplexním systémem molekulárních bran nazývaných hematoencefalická bariéra, která úzce řídí to, co vstupuje a vystupuje z mozku.
Tento proces čištění nebyl dosud detekován, protože jej lze pozorovat pouze v živém mozku, což nebylo možné před příchodem nových zobrazovacích technologií, tj. Mikroskopií dvou fotonů. Díky těmto technikám byli vědci schopni pozorovat myši, jejichž mozky jsou velmi podobné lidem, což je ekvivalentní systému potrubí na koních mezi krevními cévami mozku a pumpami mozkomíšního moku (CSF) tkáně mozku, které odvádějí odpad do oběhového systému, kde se konečně dostanou do celkového krevního oběhu a nakonec do jater.
Včasné odstranění odpadu z mozku je nezbytné při nekontrolované akumulaci toxických proteinů, jako je beta-amyloid, což může vést k Alzheimerově chorobě. Ve skutečnosti téměř všechna neurodegenerativní onemocnění jsou spojena s hromaděním odpadních produktů z buněk.
Jedním z náznaků toho, že „glyfatický“ systém může být během spánku aktivnější, byla skutečnost, že množství energie spotřebované mozkem se dramaticky nesnižuje, když spíme. Protože čerpání CSF vyžaduje hodně energie, vědci spekulovali, že proces čištění nemusí být kompatibilní s funkcemi, které musí mozek vykonávat, když jsme vzhůru, a aktivně zpracovávat informace.
Až desítky časů aktivnější
Prostřednictvím řady experimentů na myších vědci zjistili, že „glyfatický“ systém byl během spánku téměř desetkrát aktivnější a že mozek vylučoval výrazně více beta-amyloidu, když hlodavci spali.
Dalším překvapivým zjištěním bylo, že se buňky v mozku během spánku "zmenšují" o 60 procent, což je kontrakce, která vytváří více prostoru mezi buňkami a umožňuje CSF volnější mytí mozkovou tkání. Naproti tomu, když jsou vzhůru, mozkové buňky jsou k sobě blíže, což omezuje tok CSF.
Vědci poznamenali, že hormon zvaný norepinefrin je ve spánku méně aktivní. Je známo, že tento neurotransmiter je vržen při výbuchu, když je mozek v pohotovosti, obvykle v reakci na strach nebo jiné vnější podněty, takže vědci spekulují, že norepinefrin může sloužit jako „regulační mistr“ kontroly. kontrakce a expanze mozkových buněk během cyklů spánku a bdění.
"Tyto výsledky mají důležité důsledky pro léčbu nemocí v mozku, jako je Alzheimerova choroba, " řekl Nedergaard. Podle jeho názoru je pochopení toho, jak a kdy mozek aktivuje „glyfatický“ systém a čistí odpad, kritickým prvním krokem ve snaze potenciálně modulovat tento systém a zefektivnit jeho fungování.
Zdroj: www.DiarioSalud.net
