Как сон очищает мозг

Как сон очищает мозг

Истинная причина, почему мы спим, долгое время была одной из величайших тайн современной науки. Было предложено много разных теорий, но факт в том, что никто не уверен, почему мы тратим примерно треть нашей жизни на сон.

Было проведено много исследований, показывающих, как сон помогает консолидировать воспоминания и восстанавливать тело, но многие ученые считают, что это не полностью объясняют основную цель сна, особенно с эволюционной точки зрения.

Мы проводим существенную часть нашей жизни во сне, который делает нас уязвимым и открытыми для опасностей, поэтому многие эксперты считают, что должна быть более веская причина, по которой мы спим.

Некоторые недавние исследования, однако, подтверждают одну из теорий, которая предполагает, что сон необходим для того, чтобы мозг мог очиститься и совершить перезагрузку после работы в прошедшем дне.

Исследование, опубликованное в выпуске журнала Наука (Science) за 2013 год, показало, что сон дает мозгу шанс очистить себя. Само исследование включало рассмотрение потока жидкостей в мозге мышей в состоянии бодрствования и сна. Исследователи сосредоточились, в частности, на том, как жидкости текут внутри глимфатической системе или пространстве между нейронами. Это что-то вроде системы удаления отходов, которые генерируют клетки мозга при выполнении обычных задач.

Поток жидкости увеличивается в спящем мозге

Однако транспортировка этих отходов требует большой энергии, и исследователи предположили, что мозг не сможет поддерживать эти функции очистки и обрабатывать сенсорную информацию одновременно.

Чтобы проверить эту идею, ведущий автор исследования Лулу Се провел два года тренируя мышей засыпать под чем-то вроде микроскопа, который позволил исследователям наблюдать движение красителя по живым тканям.

После того, как электроэнцефалограмма подтвердила, что мыши действительно спали, в их спинномозговую жидкость вводили зеленый краситель.

Через полчаса мышей разбудили и затем ввели красную краску. Благодаря этому процессу исследователи смогли наблюдать за движением по мозгу зеленой и красной красок. Они наблюдали, что большой количество цереброспинальной жидкости циркулировало по мозгу во время сна, но очень слабое движение жидкости наблюдалось во время бодрствования.

Расстояние между клетками мозга становится больше во время сна

Итак, почему был такой большой поток жидкости во время сна, в отличие от бодрствования? Исследователи заметили, что промежуточное расстояние между клетками мозга во время сна значительно увеличились, и это позволило жидкости течь более свободно. Во время сна эти каналы увеличились примерно на 60%. Исследователи также обнаружили, что некоторые белки, которые были введены мышам были выведены намного быстрее во время сна.

Возможное значение

«Эти изыскания имеют большое значение для лечения расстройств “грязного мозга”, таких как Альцгеймер», – сказала Майкен Недергаард, один из авторов исследования. «Понимание того, как и когда мозг активирует глимфатическую систему и очищает отходы, является первым шагом в попытках моделировать эту систему и сделать ее работу более эффективной».

Ученые давно знают, что определенные неврологические состояния, такие как деменция, болезнь Альцгеймера и инсульт, связаны с нарушениями сна. Согласно Недергаарду, эти результаты могут свидетельствовать о том, что недостаток сна может сыграть причинную роль. Теперь, когда исследователи определили этот процесс очистки мозга, они надеются, что это приведет к дальнейшим исследованиям в том, как работает этот процесс, и о возможной роли, которую он может играть в неврологических состояниях, таких как болезнь Альцгеймера.

Исследование еще раз подчеркивает важность сна. «Это может открыть много дебатов для сменных рабочих, которые работают в ночное время», – сказала Недергаард журналу Наука.

«Вы, скорее всего, развиваете урон для организма, если не спите».

Ссылки

Underwood, E. (2013, Oct. 17). Sleep: The ultimate brainwasher? Science. Retrieved from news.sciencemag.org/brain-behavior/2013/10/sleep-ultimate-brainwasher.

Xie, L., Kang, H., Xu, Q., Chen, M. J., Liao, Y., Thyagarajan, M., O’Donnell, J.,…Nedergaard, M. (2013). Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 342(6156), 373-377. DOI: 10.1126/science.1241224.


Есть что сказать? Оставть комментарий!: