Jak se odpad během spánku „vyplavuje“ z našich mozků
Poprvé nová studie zjistila, že mozkomíšní mok se během spánku promývá vlnami do mozku a z mozku, což pomáhá odstraňovat odpad.
Nedávno, Lékařské zprávy dnes hlášeno ve studii, která zjistila, že specializované imunitní buňky jsou během spánku aktivnější v mozku a jsou zaneprázdněny údržbářskými pracemi.
Vědci vědí, že spánek je důležitý - nejen z hlediska umožnění reaktivace mozku, ale také z hlediska „vytvoření prostoru“ pro „čištění“ procesů.
Mnoho mechanismů, kterými se toto odlučování mozkového odpadu odehrává během spánku, však zůstává nejasných.
Nyní vědci z Bostonské univerzity v Massachusetts zjistili, že během spánku se tekutina přítomná v mozku a páteři - zvaná mozkomíšní tekutina - myje dovnitř a ven jako vlny a pomáhá mozku zbavit se nahromaděného metabolického „odpadu“.
"Nějakou dobu jsme věděli, že v neuronech existují tyto elektrické vlny aktivity." Ale dosud jsme si neuvědomili, že ve skutečnosti existují také vlny v mozkomíšním moku, “vysvětluje spoluautorka studie Laura Lewis.
Složitý proces synchronizace
Nová studie - jejíž výsledky se objevují v časopise Věda - zahrnovalo 13 účastníků ve věku 23–33 let, kteří souhlasili, že podstoupí skenování mozku, když spí.
Proces byl složitý. Účastníci museli nosit čepice EEG, které vědcům umožňovaly měřit elektrickou aktivitu v jejich mozku, když ležely v přístroji MRI, kde měly spát.
Spánek na tomto místě však může být obtížný, protože přístroje MRI jsou velmi hlučné. „Ukázalo se, že práce [účastníků] je ve skutečnosti - tajně - téměř nejtěžší částí naší studie,“ říká Lewis.
"Máme všechno toto fantastické vybavení a komplikované technologie a často je velkým problémem to, že lidé nemohou usnout, protože jsou ve opravdu hlasité kovové trubici a je to jen zvláštní prostředí," poznamenává.
Navzdory těmto výzvám se vědcům podařilo - pravděpodobně vůbec poprvé - sledovat aktivitu mozkomíšního moku v mozcích účastníků během spánku.
Viděli, že se zdá, že mozkomíšní mok se „synchronizuje“ s mozkovými vlnami, což pravděpodobně pomáhá odstraňovat mozkový odpad. Tento odpad zahrnuje potenciálně toxické proteiny, které by jinak mohly tvořit nánosy, které mohou narušit tok informací mezi neurony.
Tato zjištění, dodali vědci, by také mohla vrhnout čerstvé světlo na základní mechanismy v podmínkách, jako je Alzheimerova choroba, ve kterých toxické proteinové plaky hrají klíčovou roli při ztrátě paměti a dalších kognitivních poruchách.
Vysvětlují také, že normální stárnutí může být spojeno s horším samočistením v mozku. S věkem mají lidské mozky tendenci generovat méně pomalých vln, což může snížit průtok krve v mozku, stejně jako pulzace mozkomíšního moku.
"Je to tak dramatický efekt," zdůrazňuje Lewis. "[Cerebrospinální tekutina pulzující v mozku během spánku] bylo něco, o čem jsme vůbec nevěděli, že se stalo vůbec, a teď se můžeme jen podívat na jednu oblast mozku a okamžitě získat údaje o stavu mozku, v němž se někdo nachází."
„Jaké jsou příčinné souvislosti?“
Do budoucna se Lewis a kolegové snaží odpovědět na několik zajímavých otázek. Nejprve by chtěli získat starší kohortu pro další studium, aby zjistili, zda a jak přirozené stárnutí ovlivňuje práci mozkomíšního moku v mozku.
Poté by také chtěli zjistit, jak se mozkové vlny, průtok krve mozkem a mozkomíšní mok dokáží synchronizovat, aby „vypláchly“ odpad.
"Vidíme, že nervová změna se vždy jeví jako první, a poté následuje tok krve z hlavy a poté vlna mozkomíšního moku do hlavy," říká Lewis. Dodává však, že stále zůstává mnoho neznámých.
Tým věří, že když se neurony během spánku vypnou, potřebují méně kyslíku, což vede k odtoku krve z mozku. To zase znamená, že také klesá tlak v mozku, a proto je třeba zvýšit mozkomíšní mok, aby se udržel normální tlak v nepřítomnosti krve.
"Ale to je jen jedna možnost." Jaké jsou příčinné souvislosti? Způsobuje jeden z těchto procesů ostatní? Nebo je nějaká skrytá síla, která je všechny pohání? “
Laura Lewis
To jsou některé z otázek, které zůstávají nezodpovězeny.
