Ночной процесс «промывки» вымывает из мозга отходы и предотвращает такие заболевания, как болезнь Альцгеймера. Исследователи открыли новый механизм этого процесса и предупреждают, что снотворное может существенно его замедлить.
Хороший сон не только восстанавливает силы, но и укрепляет иммунную систему, поддерживает здоровье мозга и сердца. Ночью мозг действительно «промывается» и очищается от всевозможных отходов, от остатков белков до сигнальных веществ. Если бы не эта ночная «промывка» мозга, отходы способствовали бы развитию нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Однако долгое время оставалось неясным, за счет чего происходит этот процесс вымывания. Тем временем, однако, механизмы, стоящие за ним, становятся все более понятными. Последний пазл головоломки недавно представила международная группа исследователей из Дании, Великобритании и США. В своей публикации в научном журнале Cel пишут.
В ходе экспериментов со спящими мышами было замечено, что ствол мозга грызунов каждые 50 секунд выпускает крошечные волны нейромедиатора норадреналина. Если вы знакомы с этим веществом, то оно также вырабатывается надпочечниками и действует как гормон стресса.
Сингальное вещество, которое действуюет в мозге как насос
Однако в мозге ритмичное выделение норадреналина, по-видимому, служит приводом для вымывания жидкости. Он действует как насос. Каждый выброс заставляет кровеносные сосуды под протоками на короткое время сужаться. Когда они снова расширяются, они проталкивают промывочную жидкость в каналы над ними еще немного дальше. В итоге сточные воды достигают ближайших лимфатических узлов за пределами мозга, которые являются частью дренажной системы организма. «Это как включить посудомоечную машину перед сном и проснуться с чистым мозгом», — сказал сайту Scitech ведущий автор исследования Майкен Недергаард из Университета Рочестера в американском штате Нью-Йорк и датского Университета Копенгагена.
Чем промывается мозг
Открытие того, что мозг имеет собственную канализационную систему, довольно ново. Впервые оно было опубликовано в 2013 году командой Недергаарда в журнале Science и окрестили ее глимфатической системой. Орошающая жидкость — это та же самая прозрачная вода мозга, известная также как спинномозговая жидкость, которая окружает и смягчает мозг снаружи. В мозге она циркулирует по тонким каналам, образованным специализированными глиальными клетками между нервными клетками (нейронами) и вокруг церебральных кровеносных сосудов. Сеть всех этих дренажных каналов называется «глимфатической системой» по названию глиальных клеток. Однако, как обнаружили Недергаард и соавт. в ходе нынешнего исследования, лекарства могут нарушить ночную работу мозга. Когда подопытным мышам давали снотворное под названием золпидем, грызуны засыпали быстрее, но выброс норадреналина и, соответственно, процесс промывания значительно снижался. По мнению исследователей, полученные результаты, вероятно, применимы и к людям, хотя это еще нуждается в более детальном подтверждении. Однако у нас тоже есть глимфатическая система, в которой, согласно предыдущим исследованиям, наблюдаются аналогичные волны норадреналина, характер кровотока и потоки спинномозговой жидкости.
Как бассейн с волнами в мозгу
Этот механизм, по-видимому, является одной из нескольких систем привода ночной промывки мозга. Другим генератором пульсации очищающей жидкости являются сами глиальные клетки, как показали эксперименты на мышах, проведенные учеными под руководством Джонатана Кипниса из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури.
Глиальные клетки координированно подают электрические сигналы, заставляя спинномозговую жидкость двигаться волнообразно. Этот паттерн активности не зависит от обычного паттерна работы нервных клеток и происходит только во время глубокого сна. Чтобы доказать, что волнообразная пульсация действительно вызывает перенос отходов, команда исследователей отключила определенные участки мозга у подопытных животных, чтобы нейроны в этих областях перестали ритмично работать. Однако без волн спинномозговая жидкость, поступающая в мозг, не могла проходить через отключенные участки мозга, а образующиеся там отходы не могли покинуть мозговую ткань.
