Spánek umožňuje imunitním buňkám udržovat mozek
Studie ukázaly, že během spánku se mozek reaktualizuje, aktualizuje vzpomínky a čistí „odpad“. Nový výzkum na myších modelech naznačuje, že specializované imunitní buňky udržují mozek v dobrém funkčním stavu tím, že jej udržují během spánku.
Výzkum provedený v posledních několika letech odhalil důkazy o tom, že mozek má šanci se během spánku osvěžit a aktualizovat mnoha způsoby.
Vědci se například dozvěděli, že mozek během spánku konsoliduje nově vytvořené vzpomínky. Objevili také, že spánek poskytuje vynikající příležitost k vyřazení nervového „odpadu“.
Tým vědců z University of Rochester Medical Center v New Yorku a Massachusetts Institute of Technology v Cambridge objevil více o tom, jak k údržbě mozku dochází také během spánku.
Ve své studii - jejíž nálezy se objevují v Přírodní neurovědy - vyšetřovatelé pracovali s myší, aby zjistili více o tom, jak mikroglie, což jsou imunitní buňky, které „obsluhují“ mozek, provádějí během spánku své udržovací práce.
„Do značné míry se předpokládalo, že dynamický pohyb mikrogliálních procesů není citlivý na stav chování zvířete,“ vysvětluje hlavní autorka studie Prof. Ania Majewska.
"Tento výzkum ukazuje, že signály v našem mozku, které modulují stav spánku a bdění, fungují také jako přepínač, který vypíná a zapíná imunitní systém."
Prof. Ania Majewska
Chemie bdělosti zhoršuje opravy
Mikroglie jsou imunitní buňky, které reagují na jakékoli známky infekce nebo poškození mozku. Podle nové studie prof. Majewské a kolegů jsou tyto buňky aktivní také během spánku a pravidelně se „opotřebovávají“.
Nová studie naznačuje, že mikroglie mohou během spánku pracovat efektivněji, než když je jedinec vzhůru.
Vědci zkoumali probuzené myši versus myši, které vědci anestetizovali. Zjistili, že mikroglie se zdála méně aktivní a efektivní, když byly myši vzhůru.
To vědcům umožnilo uzavřít norepinefrin, chemický posel, který hraje roli ve vzrušení v centrálním nervovém systému a pomáhá regulovat cykly spánku a bdění. Během spánku jsou hladiny norepinefrinu v mozku nízké.
Když hladina noradrenalinu vzroste, mozek se však náhle stane bdělým a jedinec se probudí.
V současné studii vědci zjistili, že norepinefrin působí na neurony a beta2 adrenergní receptor, který je přítomen v mikrogliích. Když se hladina noradrenalinu zvýší, mikroglie zjevně upadnou do stavu spánku.
To znamenalo, že během stavů vzrušení a bdělosti nemohly imunitní buňky správně reagovat a provádět údržbu spojení mozkových buněk.
"Tato práce naznačuje, že vylepšená remodelace nervových obvodů a oprava lézí během spánku může být částečně zprostředkována schopností mikroglií dynamicky interagovat s mozkem," vysvětluje první autorka Rianne Stowell, Ph.D.
"Celkově tento výzkum také ukazuje, že mikroglie jsou mimořádně citlivé na signály, které modulují funkci mozku, a že mikrogliální dynamika a funkce jsou modulovány stavem chování zvířete," dodává Stowell.
Zjištění doplňují důkazy o tom, že mechanismy spojené se spánkem hrají zásadní roli při zajišťování toho, aby mozek dostával nezbytné opravy a nadále správně fungoval.
Kromě toho může pomoci vysvětlit, proč poruchy spánku souvisejí s nástupem progresivních neurodegenerativních stavů, jako je demence a Parkinsonova choroba.
