Ako sa odpad „vyplavuje“ z našich mozgov počas spánku
Po prvýkrát nová štúdia pozorovala, že mozgovomiechový mok sa počas spánku premýva vo vlnách do mozgu a z mozgu, čo pomáha odstraňovať odpad.
Nedávno Lekárske správy dnes informovala štúdia, ktorá zistila, že špecializované imunitné bunky sú v mozgu aktívnejšie počas spánku a sú zaneprázdnené údržbárskymi prácami.
Vedci vedia, že spánok je dôležitý - nielen z hľadiska umožnenia reaktualizácie mozgu, ale aj „vytvorenia priestoru“ pre uskutočnenie „čistiacich“ procesov.
Mnoho mechanizmov, prostredníctvom ktorých sa toto vylučovanie z mozgového odpadu uskutočňuje počas spánku, však zostáva nejasných.
Vedci z Bostonskej univerzity v Massachusetts teraz zistili, že počas spánku sa tekutina prítomná v mozgu a chrbtici - nazývaná cerebrospinálna tekutina - vymyje dnu a von ako vlny a pomáha mozgu zbaviť sa nahromadeného metabolického „odpadu“.
"Už nejaký čas vieme, že v neurónoch existujú tieto elektrické vlny aktivity." Ale doteraz sme si neuvedomovali, že v mozgovomiechovom moku skutočne existujú aj vlny, “vysvetľuje spoluautorka štúdie Laura Lewis.
Komplexný proces synchronizácie
Nová štúdia - výsledky ktorej sa objavujú v časopise Veda - zahŕňalo 13 účastníkov vo veku 23–33 rokov, ktorí súhlasili s tým, že podstúpia skenovanie mozgu, keď spia.
Proces bol zložitý. Účastníci museli nosiť čiapky EEG, ktoré umožnili vedcom merať elektrickú aktivitu v ich mozgu, keď ležali v prístroji na magnetickú rezonanciu, kde mali spať.
Spanie na tomto mieste však môže byť ťažké, pretože prístroje MRI sú veľmi hlučné. „Ukázalo sa, že práca [účastníkov] je v skutočnosti - tajne - takmer najťažšou časťou našej štúdie,“ hovorí Lewis.
„Máme všetko toto luxusné vybavenie a komplikované technológie a veľkým problémom často je, že ľudia nemôžu zaspať, pretože sú v skutočne hlasnej kovovej trubici a je to len zvláštne prostredie,“ poznamenáva.
Napriek týmto výzvam sa vedcom podarilo - pravdepodobne prvýkrát - monitorovať aktivitu mozgovomiechového moku v mozgu účastníkov počas spánku.
Videli, že sa zdá, že mozgovomiechový mok sa „synchronizuje“ s mozgovými vlnami, čo pravdepodobne pomáha odstraňovať mozgový odpad. Tento odpad obsahuje potenciálne toxické proteíny, ktoré by inak mohli vytvárať nánosy, ktoré môžu zhoršiť tok informácií medzi neurónmi.
Tieto objavy, dodávajú vedci, by tiež mohli vniesť čerstvé svetlo do základných mechanizmov v podmienkach, ako je Alzheimerova choroba, v ktorej toxické proteínové plaky hrajú kľúčovú úlohu pri strate pamäti a iných kognitívnych poruchách.
Vysvetľujú tiež, že normálne starnutie môže súvisieť s horším samočistením mozgu. S vekom má ľudský mozog tendenciu generovať menej pomalých vĺn, čo môže znižovať prietok krvi v mozgu, ako aj pulzácie mozgovomiechového moku.
„Je to taký dramatický efekt,“ zdôrazňuje Lewis. „[Cerebrospinálna tekutina pulzujúca v mozgu počas spánku] bolo niečo, o čom sme vôbec nevedeli, že sa stalo, a teraz sa môžeme iba pozrieť na jednu oblasť mozgu a okamžite zistiť stav mozgu, v ktorom sa niekto nachádza.“
„Aké sú príčinné súvislosti?“
Do budúcnosti sa Lewis a kolegovia snažia odpovedať na niekoľko zaujímavých otázok. Najskôr by chceli získať staršiu skupinu pre svoju ďalšiu štúdiu, aby zistili, či a ako prirodzené starnutie ovplyvňuje prácu mozgovomiechového moku v mozgu.
Potom by tiež chceli zistiť, ako sa mozgové vlny, prietok krvi v mozgu a mozgovomiechový mok dokážu synchronizovať, aby „vypláchli“ odpad.
"Vidíme, že sa vždy zdá, že najskôr dôjde k neurálnej zmene, a potom nasleduje prietok krvi z hlavy a potom vlna mozgovomiechového moku do hlavy," hovorí Lewis. Dodáva však, že stále zostáva veľa neznámych.
Tím verí, že keď sa neuróny počas spánku vypnú, potrebujú menej kyslíka, čo vedie k odtoku krvi z mozgu. To zase znamená, že klesá aj tlak v mozgu, a preto je potrebné zvýšiť cerebrospinálny mok, aby sa pri nedostatku krvi udržal normálny tlak.
"Ale to je len jedna možnosť." Aké sú príčinné súvislosti? Spôsobuje jeden z týchto procesov ostatné? Alebo je nejaká skrytá sila, ktorá ich všetkých poháňa? “
Laura Lewis
To sú niektoré z otázok, ktoré zostávajú nezodpovedané.
