Прекарваме една четвърт до една трета от живота си в сън, но докато си почиваме, мозъкът продължава да работи усилено, извършвайки редовна поддръжка. Известно е, че сънят е важен за ученето и създаването на памет и може би сте чували, че по време на сън мозъкът се освобождава от отпадъците, натрупани, докато сме будни.
Но как мозъкът изхвърля тези токсини от системата си и защо това се случва само по време на сън?
Апаратът на мозъка за изхвърляне на отпадъци е известен като глимфатична система, която включва мрежа от тунели, които обграждат кръвоносните съдове в мозъка. Тази система е аналог на системата за изчистване на отпадъците, намираща се в останалата част от тялото, наречена лимфна система.
Тунелите в глимфната мрежа съдържат бистра, водниста субстанция, наречена цереброспинална течност (CSF), която съдържа хранителни вещества и физически омекотява мозъка. CSF от тези тунели в пространствата на мозъка, където се смесва с друга течност, намираща се между активните мозъчни клетки.
Тук CSF събира метаболитни отпадъци от тези клетки; това включва амилоид-бета протеини, които се натрупват в мозъка при болестта на Алцхаймер. След това "мръсната" течност се изхвърля от пространството и излиза от мозъка през лимфни съдове, които насочват CSF към лимфната система, където се изчиства.
Освен че изчиства тези отпадъци, глимфната система помага за транспортирането на мазнини, захари и химически пратеници в нервната система и може да играе роля в разпространението на лекарства в мозъка.
Системата е открита за първи път при мишки, но мозъчните сканирания показват, че тази система съществува и в човешкия мозък.
„Глимфатичната връзка е водопроводът на мозъка“, каза Джонатан Кипнис, имунолог от Вашингтонския университет в Сейнт Луис, пред Live Science в имейл.
Системата зависи от клетки с форма на звезда, наречени астроцити, които образуват връзки с кръвоносните съдове. Водните канали в астроцитите помагат на CSF да тече от едно място на друго.
Д-р Майкен Недергаард, чийто екип от Медицинския център на Университета в Рочестър откри глимфатичната система през 2012 г., каза, че участието на астроцитите в този важен процес я е изненадало.
„Невронауката винаги е била много невроноцентрична. Астроцитите са били разглеждани като домакински клетки“, каза тя пред Live Science. "И тук казваме, че астроцитите могат да кажат на мозъка какво да прави."
Екипът разкри глимфатичната система, като постави флуоресцентни молекули в CSF на мишки и проследи нейния поток. В подобни експерименти те установиха, че този поток е свързан със съня - той намалява с близо 95% при будни мишки в сравнение със спящи мишки.
Недергаард теоретизира, че тъй като мозъкът ни се фокусира върху интегрирането на цялата информация, която получаваме, когато сме будни, той не може наистина да се почиства едновременно, каза тя. „Това определено обяснява нашата биологична нужда от сън“, каза тя.
Състоянието на съня на човек също изглежда влияе върху това как CSF навигира в лабиринта от милиарди неврони, за да премахне отпадъците. Сънят синхронизира невроните, изпращайки високоенергийни вълни от заредени частици през течността между клетките. Това помага за преместването на CSF в тези пространства.
Въпреки това, има някои противоречиви резултати относно съня, който управлява този процес на прочистване на мозъка. Някои учени са открили, че процесът може да се случи независимо от това дали животното спи или е будно. Те показаха, че експериментален метод може да промени глимфатичния поток, независимо от състоянието на сън.
Кипнис обаче каза, че много учени са съгласни, че изчистването е най-ефективно по време на сън.
Недергаард добави, че няма достатъчно данни за това как отпадъците всъщност се отстраняват от мозъка. „[Данните разглеждат] преместването на боклука от една стая в друга, а не премахването му.“
Смята се, че глимфната система се износва с възрастта и това може да допринесе за натрупване на токсини и необичайни протеини, потенциално водещи до болести като Алцхаймер. „Мисля, че всяка болест, която е засегната от натрупване на отломки, ще зависи от глимфатичната функция“, каза Кипнис.
Недергаард се съгласи. На теория терапиите, насочени към подобряване на качеството на съня, могат да бъдат от полза за хора с бавен глимфен поток и потенциално да забавят прогресията на невродегенеративните заболявания, отбеляза тя.
Няма коментари:
Публикуване на коментар