Научниците открија дека додека спиеме и сонуваме, нашиот мозок минува низ нежен циклус на „плакнење“, исфрлајќи ги токсичните нуспроизводи од денот што изминал, како подготовка за нов ден на размислување. Но, механизмите зад овој систем за невролошко чистење допрва треба да бидат детално опишани, пренесува „Саенс алерт“ (Science alert).
Истражувачите од Универзитетот во Копенхаген примениле пакет технологии за мапирање на суптилниот пораст и пад на невротрансмитерите, волуменот на крвта и спиналната течност кај глувците додека го поминувале денот.
Наодите не само што помагнале подобро да разбереме како мозокот се освежува навечер, тие исто така откриле изненадувачка негативна страна на вообичаените лекови за спиење.
Опишан како „канализациска мрежа“ на мозокот, биолошкиот водовод технички означен како глимфатичен систем е анатомска новина во многу аспекти, која е идентификувана само кај глувци пред нешто повеќе од една деценија.
Оттогаш, тековните истражувања ја мапираат мрежата во човечкиот мозок, откривајќи дека глимфниот систем ја црпи спиналната течност длабоко во внатрешноста на мозокот за да ги однесе материјалите што ризикуваат да предизвикаат штета во високи концентрации. Некои од овие отпадни производи се поврзани со Алцхајмерова болест.
Ова „отстранување на отпадните води“ исто така помага во балансирање на нивото на водата низ мозокот, го олеснува претставувањето на потенцијално опасни агенси на болести на имунолошкиот систем, па дури и помага да се доставуваат резервите на гориво до онаму каде што е најпотребно.
Студиите за тоа како мозокот исфрла материјал во системот за отстранување отпад за ритмички да се измие, за да се отстрани, сугерираат дека шемите на мозочните бранови колективно оркестрирани од невроните го координираат процесот. Сепак, тие обично се потпираат на анестезирани животински модели, оставајќи прашања за тоа како природно настанатиот циклус сон-будење управува со својот глимфатичен систем.
Уште повеќе, некои почнаа да оспоруваат некои од основните претпоставки на процесот, како на пример дали тоа е навистина вежба, зависна од спиење.
„Мотивацијата за ова истражување беше подобро да се разбере што го поттикнува глимфниот проток за време на спиењето, а сознанијата од оваа студија имаат широки импликации за разбирање на компонентите на ресторативниот сон“, рекол Мајкен Недергард, автор и ко-директор на центарот за невромедицина на Универзитетот во Рочестер.
За да го следат процесот на „плакнење“ на мозокот назад до неговите физиолошки корени, истражувачите развиле нов метод на импланти со оптички влакна што им овозможило да ја снимаат динамиката на течностите низ мозокот на глувците додека животните трчале релативно слободно околу нивните кафези.
Со означување на невротрансмитерот норепинефрин и користење на имплантот со оптички влакна за активирање на гените чувствителни на светлина направени во мозочните ткива на животното, тимот можел да ги следи и експериментира флуктуациите во отстранувањето на отпадот додека глувците спиеле и додека биле будни.
Работата на истражувачите ги поддржа претходните студии кои покажаа дека норепинефринот предизвикува крвните садови ритмички да се контрахираат преку пулсирања кои траат околу 50 секунди, проследено со суптилни осцилации на волуменот на крвта низ мозокот.
Оваа врска помеѓу флуктуациите на невротрансмитерите и промената на волуменот на крвта била многу поизразена додека глувците биле во состојба на сон, отколку будни или во фаза на сон.
Понатаму, тие експериментално демонстрирале дека овие пулсирања, всушност, го поттикнале глимфниот систем да навлезе понатаму во мозокот, потврдувајќи ја улогата што длабокиот сон ја игра во „расчистувањето на ѓубрето“ оставено од напорното размислување.
„Овие наоди, во комбинација со она што го знаеме за глимфниот систем, ја прикажуваат целата слика за динамиката во мозокот, а овие бавни бранови, микро-возбудувања и норепинефринот беа алката што недостасуваше“, рекла Натали Хауглунд, автор на студијата и невронаучник.
Поттикнати од тврдењата дека фармацевтските препарати за помош на спиењето можат да ги променат фазите на спиење, истражувачкиот тим тестираше какво влијание имаат лековите врз процесот на чистење, доколку го има, откривајќи дека ги намалува осцилациите и ја попречува способноста за цереброспиналната течност да се пробие во длабочините на мозокот.
Ова не значи дека лековите за спиење немаат свое место за употреба, иако знаејќи дека тоа доаѓа со потенцијална цена за нашата способност да ги извадиме невролошките остатоци од секој ден и може да влијае на идните одлуки за најдобрите начини да го одржиме нашиот мозок здрав.