"Ovo istraživanje pokazuje da mozak ima različita funkcionalna stanja kada spavate i kada se probudite", rekla je Maiken Nedergaard, ko-direktorica Centra za translacijsku neuromedicinu na Medicinskom centru Sveučilišta u Rochesteru (URMC) i vodeća autorica časopisa rad. "Zapravo, čini se da je restorativna priroda spavanja rezultat aktivne likvidacije nusproizvoda neuronske aktivnosti koji se nakupljaju tijekom budnosti", dodaje.
Studija, objavljena u četvrtak u časopisu 'Science', otkriva da je jedinstvena metoda mozga za odlaganje otpada, poznata kao 'glifatski' sustav, vrlo aktivna tijekom spavanja, uklanjajući toksine odgovorne za bolest Alzheimer i drugi neurološki poremećaji. Osim toga, istraživači su otkrili da se tijekom sna stanice mozga smanjuju u veličini, što omogućava učinkovitije odlaganje otpada.
Poznato je da praktički sve vrste životinja, od voća koje lete do pravog kita, na neki način spavaju, ali ovo razdoblje kašnjenja ima značajne nedostatke, pogotovo kada predatori stoje na plovidbi. To nas je dovelo do razmišljanja da ako san ne obavlja bitnu biološku funkciju, onda je to možda jedna od najvećih pogrešaka evolucije.
Iako su nedavna otkrića pokazala da san može pomoći pohranjivanju i učvršćivanju sjećanja, čini se da te blagodati ne mogu prevladati ranjivost, što znanstvenike nagađa da bi trebalo postojati važnija funkcija za ciklus spavanja-budnosti.
Ovim se novim rezultatima pridodaje otkriće koje su Nedergaard i njegovi kolege prošle godine napravili o postojanju jedinstvenog sustava u mozgu koji uklanja otpad, dosad nepoznat. Sustav odgovoran za eliminaciju staničnog otpada u ostatku tijela, limfni sustav, ne proteže se do mozga jer mozak održava svoj zatvoreni "ekosustav" i zaštićen je složenim sustavom molekularnih vrata, tzv. krvno-moždana barijera koja pomno kontrolira ono što ulazi i ostavlja mozak.
Taj postupak čišćenja nije ranije otkriven, jer ga se može promatrati samo u živom mozgu, nešto što nije bilo moguće prije dolaska novih tehnologija za obradu slika, to jest mikroskopije dva fotona. Zahvaljujući tim tehnikama, istraživači su mogli promatrati kod miševa čiji su mozgovi vrlo slični ljudima, što je ekvivalentno sustavu cijevi na konju između krvnih žila mozga i pumpi cerebrospinalne tekućine (CSF) kroz tkiva mozga, odvozeći otpad u krvožilni sustav, gdje konačno prolaze do općeg sustava krvotoka i, na kraju, jetre.
Pravovremeno uklanjanje otpada iz mozga je neophodno u nekontroliranom nakupljanju toksičnih proteina poput beta-amiloida, što može dovesti do Alzheimerove bolesti. U stvari, gotovo sve neurodegenerativne bolesti povezane su sa nakupljanjem otpadnih proizvoda iz stanica.
Jedan od tragova koji je sugerirao da je 'glimfatski' sustav možda aktivniji tijekom spavanja bila je činjenica da se količina energije koju mozak troši ne smanjuje dramatično dok spavamo. Budući da crpljenje CSF-a zahtijeva mnogo energije, istraživači nagađaju da postupak čišćenja možda nije kompatibilan s funkcijama koje mozak mora obavljati kad smo budni i aktivno obradimo informacije.
DO TISUĆA VREMENA VIŠE AKTIVNO
Kroz niz eksperimenata na miševima, znanstvenici su primijetili kako je 'glifatski' sustav gotovo deset puta aktivniji tijekom spavanja i da je mozak eliminirao značajno više beta-amiloida kada glodavci spavaju.
Drugo iznenađujuće otkriće bilo je da se stanice u mozgu tijekom spavanja "smanjuju" za 60 posto, kontrakcija koja stvara više prostora između stanica i omogućuje CSF-u da se slobodnije opere kroz moždano tkivo. Suprotno tome, kad su budne, moždane stanice su bliže jedna drugoj, ograničavajući protok CSF-a.
Istraživači su primijetili da hormon zvan norepinefrin manje djeluje u snu. Zna se da se ovaj neurotransmiter baca u navale kada mozak mora biti budan, obično kao odgovor na strah ili druge vanjske podražaje, pa istraživači nagađaju da norepinefrin može poslužiti kao "regulatorni gospodar" kontrole. kontrakcije i širenja moždanih stanica tijekom ciklusa spavanja-budnosti.
"Ovi rezultati imaju važne posljedice za liječenje bolesti prljavštine u mozgu, poput Alzheimerove bolesti", rekao je Nedergaard. Prema njegovom mišljenju, razumijevanje kako i kada mozak aktivira 'glifatski' sustav i čisti otpad ključni je prvi korak u naporima da ovaj sustav potencijalno modulira i omogući mu učinkovitiji rad.
Izvor: www.DiarioSalud.net
