Вчені: глибокий сон очищає мозок від відходів та токсичних білків

Робота, опублікована в журналі Science Advances, вказує на те, що повільна і стабільна мозкова і серцево-легенева активність, пов'язана з глибоким сном нешвидкої фази, оптимальна для роботи глімфатичної системи - унікального мозкового процесу з видалення відходів. Це також може пояснити, чому деякі форми анестезії призводять до когнітивних порушень у літніх людей, інформує Ukr.Media.

Вперше глиіфатична система була описана Мейк Недергаард і її колегами в 2012 році. До того моменту вчені не до кінця розуміли, яким чином мозок, підтримує свою закриту екосистему, позбавляється відходів. Дослідження показало наявність системи виведення, що користується кров'яними судинами, через які вона уприскує спинномозкову рідину в мозок для очищення від відходів. Інше дослідження показало, що ця система в основному працює під час сну.

Так як накопичення в мозку токсичних білків начебто бета-амілоїду і тау асоціюється з хворобою Альцгеймера, дослідники припустили, що пошкодження глімфатичної системи через розлад сну може також спровокувати захворювання. Це сходиться з клінічними спостереженнями, що показують зв'язок між нестачею сну і підвищеним ризиком розвитку хвороби Альцгеймера.

У цьому дослідженні наукові співробітники провели експерименти на мишах, яких анестезували шістьма різними способами. Коли тварини були під анестезією, вчені відстежували електричну активність мозку, серцево-судинну діяльність і очисний потік спинномозкової рідини через мозок. Команда помітила, що комбінація таких препаратів, як кетамін та ксилазин (K/X), краще всього імітувала повільну і безперервну електричну активність мозку і повільне серцебиття, які спостерігаються під час глибокого сну нешвидкої фази. Більш того, електрична мозкова активність у мишей, яким дали K/X, виглядала оптимальною для роботи глимфатичної системи.

Дослідження піднімає кілька важливих клінічних питань. Воно ще раз підтвердило зв'язок між сном, старінням і хворобою Альцгеймера. Відомо, що з віком стає складніше досягти глибокого сну нешвидкої фази, і ця робота ще раз підтверджує важливість глибокого сну для правильного функціонування глимфатичної системи. Також дослідження демонструє, що глімфатичною системою можна маніпулювати, покращуючи сон, - це, в свою чергу, може допомогти розробити потенційні клінічні підходи начебто сонної терапії або інших способів поліпшення якості сну у людей, що знаходяться в зоні ризику розвитку хвороби Альцгеймера.

Більше того, оскільки декілька сполук, які застосовувалися в дослідженні, були аналогічні анестетикам, задіяним в клінічних умовах, дослідження також проливає світло на когнітивні труднощі, які часто відчувають літні пацієнти після операції. Так, можна підібрати інші препарати, щоб уникнути подібних ускладнень. У мишей, яким у дослідженні вводили анестетики, які не стимулюють повільну активність мозку, спостерігалася знижена глімфатична активність.