Спіть спокійно. Сон очищає мозок від токсинів

а працювати?Фото: xxl.ua Висновки нового дослідження надають свіжого значення старому прислів'ю, яке стверджує, що сон очищає розум. Науковці виявили, що під час сну активізується система виведення токсинів з мозку. Це відкриття наближає науковців до розуміння біологічної мети сну і вказує на нові способи лікування неврологічних розладів, свідчать дані дослідження, опубліковані в журналі Science, пише Вести.Ru.

"Це дослідження показує, що функціональні стани мозку під час сну і під час неспання розрізняються, - говорить провідний автор статті Майкен Недергорд (Maiken Nedergaard), доктор медичних наук та директор медичного центру при Рочестерському університеті. - Відновлювальний характер сну - це результат активації прихованої нейронної активності, спрямованої на виведення побічних продуктів, які накопичуються під час неспання".

Дослідження показує унікальний механізм, що активізується під час сну, який називають грімфатичною системою, очищає мозок від токсинів, що викликають хворобу Альцгеймера та інші неврологічні розлади. Крім того, під час сну клітини мозку зменшуються в розмірах,

що сприяє більш ефективному вимиванню відходів.

Призначення сну - це питання, що займало філософів і науковців з античних часів. Якщо розглядати цей процес з практичної точки зору, сон - загадковий біологічний стан. Практично кожен вид тварин від плодової мушки до кита потребує того, щоб проводити якийсь час у сні.

Якщо припустити, що сон не виконує ніяких життєво важливих біологічних функцій, то, скоріше за все, це один з найбільш глобальних промахів еволюції. Адже тварина уві сні вразлива, а значить, засинаючи, щоразу ризикує не продовжити рід.

Провідні науковці завжди припускали , що має бути якась суттєва причина для розділення життя на цикли сну і неспання. Нові результати базуються на торішніх відкриттях, коли Недергорд і її колеги виявили раніше невідому науці систему виведення відходів з мозку.

Дана система відповідає за утилізацію токсинів в лімфатичну систему, у якої зв'язку з мозком немає. По суті, мозок - це складна закрита "екосистема", захищена складної грядою молекулярних "шлюзів", так званим гематоенцефалічним бар'єром. Завдяки цій перешкоді те,

що проникає в мозок і виходить з нього, знаходиться під жорстким контролем.

Науковці довгий час не могли вивчити процес очищення мозку від відходів з тієї простої причини, що спостерігатися він може лише в живому мозку. До появи нової технології візуалізації, а саме двофотонної мікроскопії, подібне було неможливе. За допомогою цього методу науковці змогли спостерігати за діяльністю мозку мишей, які є для людини модельними організмами.

Так, науковцями було виявлено, що під час сну спинномозкова рідина (ліквор) вимиває відходи з тканин мозку у кровоносну систему, яка в кінцевому підсумку зганяє їх у печінку. Своєчасне видалення відходів з мозку дозволяє зупинити накопичення токсичних білків, на кшталт бета- амілоїду, що призводить до хвороби Альцгеймера. По суті, майже кожне нейродегенеративне захворювання пов'язане з накопиченням в голові подібного "сміття".

Те, що глімфатична система активна під час сну, пояснює, чому кількість енергії, споживаної мозком у цей період, майже не зменшується. Так як функціонування ліквору вимагає великих енергетичних витрат, дослідники припустили,

що процес очищення мозку попросту несумісний з активною обробкою інформації. Завдяки серії експериментів на мишах, науковці виявили: під час сну активність глімфатичної системи зростає в 10 разів, а отже, значно підвищується і кількість вилученого бета-амілоїду.

"У розпорядженні у мозку знаходиться досить обмежена кількість енергії, так що йому доводиться вибирати один з двох функціональних станів - не спати і засвоювати інформацію або спати і очищатися, - коментує Недергорд. - Ми можемо розважати гостей і прибиратися в будинку, але, як правило, не робимо і те, і інше одночасно".

Ще одним відкриттям стало те, що клітини мозку під час сну "стискаються" на 60 відсотків. Це скорочення розширює простір між клітинами і дозволяє ліквору більш вільно циркулювати по тканинах мозку. У стані неспання, навпаки, відстань між клітинами мало і обмежує потік спинномозкової рідини.

Також дослідники виявили, що під час сну менш активний гормон норадреналін. Як відомо, цей нейромедіатор проводиться як реакція на страх або інші зовнішні подразники. Вчені припускають, що норадреналін може служити головним регулятором стиснення і розширення клітин мозку під час циклу неспання або сну.

"Наші результати - це великий крок до лікування захворювань, викликаних "забрудненням" мозку, - вважає Недергорд . - Розуміння процесу активації глімфатичної системи - перший крок до можливості модулювати цю систему і змушувати її працювати ще ефективніше".

Зазначимо, що мозок у ссавців - пластична система, здатна відновлювати втрачені функції і набувати нових. Кожного дня у гіпокампі людини народжується приблизно 1400 нових нейронів. Інакше кажучи, більше третини нейронів гіпокампу регулярно замінюються новими. Гіпокамп виконує функцію перетворювача короткочасної пам'яті на довготривалу.