Kā miega laikā atkritumi tiek “izskaloti” no mūsu smadzenēm
Pirmo reizi jaunā pētījumā ir novērots, ka cerebrospinālais šķidrums miega laikā viļņos mazgā smadzenes un izkļūst no tām, palīdzot notīrīt atkritumus.
Nesen Medicīnas ziņas šodien ziņoja par pētījumu, kurā konstatēts, ka specializētās imūnās šūnas miegā ir aktīvākas smadzenēs, aizņemtas veicot apkopes darbus.
Pētnieki zina, ka miegs ir svarīgs - ne tikai attiecībā uz smadzeņu reaktivizāciju, bet arī par “vietas izveidošanu” “tīrīšanas” procesu norisei.
Tomēr daudzi mehānismi, ar kuriem šī atbrīvošanās no smadzeņu atkritumiem notiek miega laikā, joprojām ir neskaidri.
Tagad Bostonas universitātes Masačūsetsā pētnieki ir atklājuši, ka miega laikā šķidrums, kas atrodas smadzenēs un mugurkaula akordā, ko sauc par cerebrospinālajiem šķidrumiem, tāpat kā viļņi izskalo un izskalo, palīdzot smadzenēm atbrīvoties no uzkrātajām vielmaiņas “atkritumiem”.
"Mēs jau kādu laiku zinām, ka neironos ir šie elektriskie aktivitātes viļņi. Bet pirms tam mēs neapzinājāmies, ka arī cerebrospinālajā šķidrumā ir viļņi, ”skaidro pētījuma līdzautore Laura Lūisa.
Sarežģīts sinhronizācijas process
Jaunais pētījums, kura rezultāti parādās žurnālā Zinātne - iekļauti 13 dalībnieki vecumā no 23 līdz 33 gadiem, kuri piekrita veikt smadzeņu skenēšanu miegā.
Process bija grūts. Dalībniekiem bija jāvalkā EEG vāciņi, kas ļāva pētniekiem izmērīt elektrisko aktivitāti smadzenēs, guļot MRI aparātā, kur viņiem bija paredzēts gulēt.
Tomēr gulēšana šajā vietā var būt sarežģīta, jo MRI aparāti ir ļoti trokšņaini. "[Neizrādās, ka [dalībnieku] darbs patiesībā ir - slepeni - gandrīz visgrūtākais mūsu pētījuma posms," saka Luiss.
"Mums ir visas šīs modernās iekārtas un sarežģītās tehnoloģijas, un bieži vien liela problēma ir tā, ka cilvēki nevar aizmigt, jo viņi atrodas patiešām skaļā metāla caurulē, un tā ir tikai dīvaina vide," viņa atzīmē.
Neskatoties uz šiem izaicinājumiem, pētniekiem, iespējams, pirmo reizi izdevās uzraudzīt cerebrospināla šķidruma aktivitāti dalībnieku smadzenēs miega laikā.
Viņi redzēja, ka cerebrospinālais šķidrums, šķiet, "sinhronizējas" ar smadzeņu viļņiem, kas, iespējams, palīdz noņemt smadzeņu atkritumus. Šie atkritumi ietver potenciāli toksiskus proteīnus, kas citādi var veidot uzkrāšanos, kas var pasliktināt informācijas plūsmu starp neironiem.
Šie atklājumi, piebilst pētnieki, varētu arī gūt jaunu gaismu pamatā esošajiem mehānismiem tādos apstākļos kā Alcheimera slimība, kurā toksisko olbaltumvielu plāksnēm ir galvenā loma atmiņas zudumā un citos kognitīvajos traucējumos.
Viņi arī paskaidro, ka normāla novecošana var būt saistīta ar sliktāku pašattīrīšanos smadzenēs. Ar vecumu cilvēka smadzenes mēdz radīt mazāk lēnu viļņu, kas var samazināt asins plūsmu smadzenēs, kā arī cerebrospināla šķidruma pulsāciju.
"Tas ir tik dramatisks efekts," uzsver Luiss. "[Cerebrospinālais šķidrums, kas miega laikā pulsēja smadzenēs] bija kaut kas tāds, par ko mēs nezinājām, ka tas vispār notika, un tagad mēs varam vienkārši paskatīties uz vienu smadzeņu reģionu un nekavējoties uzzināt kāda cilvēka smadzeņu stāvokli."
"Kādas ir cēloņsakarības?"
Turpinot, Luiss un viņa kolēģi vēlas atbildēt uz dažiem intriģējošiem jautājumiem. Pirmkārt, viņi vēlētos savākt vecāku kohortu nākamajam pētījumam, lai uzzinātu, vai un kā dabiskā novecošana ietekmē cerebrospināla šķidruma darbību smadzenēs.
Tad viņi arī vēlas noskaidrot, kā smadzeņu viļņi, asins plūsma smadzenēs un cerebrospinālais šķidrums spēj sinhronizēt, lai atkritumus “izskalotu”.
"Mēs redzam, ka nervu izmaiņas vienmēr, šķiet, notiek vispirms, un pēc tam tām seko asiņu plūsma no galvas un pēc tam cerebrospināla šķidruma vilnis galvā," saka Lūiss. Tomēr viņa piebilst, ka joprojām ir daudz nezināmo.
Komanda uzskata, ka tad, kad miega laikā neironi izslēdzas, viņiem ir nepieciešams mazāk skābekļa, kas noved pie asiņu aizplūšanas no smadzenēm. Tas savukārt nozīmē, ka pazeminās arī spiediens smadzenēs, un tāpēc ir jāpalielina cerebrospinālais šķidrums, lai uzturētu normālu spiedienu bez asinīm.
"Bet tā ir tikai viena iespēja. Kādas ir cēloņsakarības? Vai viens no šiem procesiem izraisa pārējos? Vai arī viņus visus vada kāds slēpts spēks? ”
Laura Lūisa
Šie ir daži no jautājumiem, kas paliek neatbildēti.
