Kako se otpad tijekom spavanja 'ispire' iz našeg mozga
Po prvi je put novo istraživanje primijetilo da se cerebrospinalna tekućina u valovima ispira i izvodi iz mozga tijekom spavanja, pomažući pri čišćenju otpada.
Nedavno, Medicinske vijesti danas izvijestio je o studiji koja je pokazala da su specijalizirane imunološke stanice aktivnije u mozgu tijekom spavanja, zauzete obavljanjem poslova održavanja.
Istraživači znaju da je san važan - ne samo u smislu omogućavanja mozgu da se realizira, već i zbog „stvaranja prostora“ za procese „čišćenja“.
Međutim, mnogi mehanizmi putem kojih se ovo čišćenje iz otpada mozga odvija tijekom spavanja ostaju nejasni.
Sada su istraživači sa Sveučilišta Boston u Massachusettsu otkrili da se tijekom spavanja tekućina prisutna u mozgu i kralježnici - nazvana cerebrospinalna tekućina - uvlači i izvlači poput valova, pomažući mozgu da se riješi nakupljenog metaboličkog "smeća".
“Već neko vrijeme znamo da postoje ti električni valovi aktivnosti u neuronima. Ali prije sada, nismo shvatili da zapravo postoje valovi i u likvoru ”, objašnjava koautorica studije Laura Lewis.
Složen postupak sinkronizacije
Nova studija - čiji se rezultati pojavljuju u časopisu Znanost - uključivalo je 13 sudionika u dobi od 23 do 33 godine koji su se složili da će se pregledati mozak dok su spavali.
Postupak je bio lukav. Sudionici su morali nositi EEG kapice koje su istraživačima omogućavale mjerenje električne aktivnosti u mozgu dok su ležali u MRI aparatu, gdje su trebali spavati.
Međutim, spavanje na ovom mjestu može biti teško, jer su MRI uređaji vrlo bučni. "[Ispada] da je posao [sudionika] zapravo - potajno - gotovo najteži dio naše studije", kaže Lewis.
"Imamo svu ovu otmjenu opremu i komplicirane tehnologije, a često je velik problem što ljudi ne mogu zaspati jer su u stvarno glasnoj metalnoj cijevi, a to je samo čudno okruženje", napominje ona.
Unatoč tim izazovima, istraživači su uspjeli - vjerojatno prvi put - pratiti aktivnost cerebrospinalne tekućine u mozgu sudionika tijekom spavanja.
Vidjeli su da se cerebrospinalna tekućina čini "sinkroniziranom" s moždanim valovima, što vjerojatno pomaže uklanjanju otpada iz mozga. Ovaj otpad uključuje potencijalno otrovne proteine koji inače mogu stvoriti nakupine koje mogu oslabiti protok informacija između neurona.
Ova bi otkrića, dodaju istraživači, također mogla baciti novo svjetlo na temeljne mehanizme u uvjetima poput Alzheimerove bolesti, u kojoj toksični proteinski plakovi igraju ključnu ulogu u gubitku pamćenja i drugim kognitivnim oštećenjima.
Objašnjavaju i da normalno starenje može biti povezano s lošijim samočišćenjem mozga. S godinama ljudski mozak generira manje usporenih valova, što može smanjiti protok krvi u mozgu, kao i pulsacije likvora.
"To je tako dramatičan efekt", naglašava Lewis. "[Cerebrospinalna tekućina pulsira u mozgu tijekom spavanja] bilo je nešto za što nismo znali da se uopće dogodilo, a sada možemo samo pogledati jednu regiju mozga i odmah imati očitanje stanja mozga u kome je netko."
‘Koje su uzročno-posljedične veze?’
Dalje, Lewis i kolege žele odgovoriti na nekoliko intrigantnih pitanja. Prvo bi željeli regrutirati stariju kohortu za svoje sljedeće istraživanje kako bi saznali utječe li i kako prirodno starenje na rad cerebrospinalne tekućine u mozgu.
Zatim bi također željeli utvrditi kako se moždani valovi, protok krvi u mozgu i cerebrospinalna tekućina uspijevaju sinkronizirati kako bi "isprali" otpad.
"Vidimo da se čini da se živčana promjena uvijek prvo dogodi, a zatim je slijedi protok krvi iz glave, a zatim val cerebrospinalne tekućine u glavu", kaže Lewis. Međutim, ona dodaje da još uvijek postoje mnoge nepoznanice.
Tim vjeruje da im kada se neuroni isključe tijekom spavanja treba manje kisika, što dovodi do odljeva krvi iz mozga. To zauzvrat znači da pada i tlak u mozgu, pa se likvor mora povećati kako bi se održao normalan tlak u odsutnosti krvi.
"Ali to je samo jedna mogućnost. Koje su uzročno-posljedične veze? Uzrokuje li jedan od tih procesa ostale? Ili postoji neka skrivena sila koja ih pokreće? "
Laura Lewis
Ovo su neka od pitanja koja ostaju bez odgovora.
