"Acest studiu arată că creierul are diferite stări funcționale atunci când dormi și când te trezești", a declarat Maiken Nedergaard, co-director al Centrului pentru Neuromedicină translațională de la Universitatea din Rochester Medical Center (URMC) și autor principal al lucru. „De fapt, natura restauratoare a somnului pare să fie rezultatul lichidării active a produselor secundare ale activității neuronale care se acumulează în timpul trezirii”, adaugă el.
Studiul, publicat joi în revista „Știință”, dezvăluie că metoda unică din creier pentru eliminarea deșeurilor, cunoscută sub numele de sistemul „glifatic”, este foarte activă în timpul somnului, eliminând toxinele responsabile de boală. Alzheimer și alte tulburări neurologice. În plus, cercetătorii au descoperit că în timpul somnului, celulele creierului au dimensiuni reduse, permițând eliminarea deșeurilor mai eficient.
Se știe că practic toate speciile de animale, de la fructe zboară la balena dreaptă, dorm într-un fel, dar această perioadă de latență are dezavantaje semnificative, mai ales atunci când prădătorii sunt pe pradă. Acest lucru ne-a determinat să credem că dacă visul nu îndeplinește o funcție biologică esențială, atunci este poate una dintre cele mai mari erori ale evoluției.
Deși descoperirile recente au arătat că somnul poate ajuta la păstrarea și consolidarea amintirilor, aceste beneficii par să nu depășească vulnerabilitatea, determinând oamenii de știință să speculeze că ar trebui să existe o funcție mai esențială pentru ciclul somn-veghe.
Aceste noi rezultate se adaugă descoperirilor făcute anul trecut de Nedergaard și colegii săi despre existența unui sistem unic în creier care elimină deșeurile, până acum necunoscute. Sistemul responsabil de eliminarea deșeurilor celulare din restul corpului, sistemul limfatic, nu se extinde la cel al creierului, deoarece creierul își menține propriul „ecosistem” închis și este protejat de un sistem complex de porți moleculare, numit barieră sânge-creier, care controlează îndeaproape ceea ce intră și iese din creier.
Acest proces de curățare nu a fost detectat până acum, deoarece poate fi observat doar în creierul viu, ceva care nu era posibil înainte de sosirea noilor tehnologii imagistice, adică microscopie a doi fotoni. Datorită acestor tehnici, cercetătorii au putut observa la șoareci, ale căror creiere sunt foarte asemănătoare cu oamenii, ceea ce este echivalent cu un sistem de conducte între vasele de sânge ale creierului și pompele de lichid cefalorahidian (LCR) țesuturile creierului, purgând deșeurile în sistemul circulator, unde se îndreaptă în sfârșit către sistemul general de circulație a sângelui și, în final, către ficat.
Eliminarea la timp a deșeurilor din creier este esențială în acumularea necontrolată de proteine toxice, cum ar fi beta-amiloidul, care poate duce la boala Alzheimer. De fapt, aproape toate bolile neurodegenerative sunt asociate cu acumularea de produse reziduale din celule.
Unul dintre indicii care au sugerat că sistemul „glifatic” poate fi mai activ în timpul somnului a fost faptul că cantitatea de energie consumată de creier nu scade dramatic în timp ce dormim. Deoarece pomparea CSF necesită multă energie, cercetătorii au speculat că procesul de curățare nu poate fi compatibil cu funcțiile pe care trebuie să le îndeplinească creierul atunci când suntem treji și procesăm activ informațiile.
PÂNĂ LA ZECE MAI MULTE ACTIVE
Printr-o serie de experimente la șoareci, oamenii de știință au observat că sistemul „glifatic” era de aproape zece ori mai activ în timpul somnului și că creierul elimina semnificativ mai mult beta-amiloid când rozătoarele dormeau.
O altă constatare surprinzătoare a fost că celulele din creier „se micșorează” cu 60 la sută în timpul somnului, o contracție care creează mai mult spațiu între celule și permite LCR să se spele mai liber prin țesutul creierului. În schimb, când sunt treaz, celulele creierului sunt mai aproape una de cealaltă, restricționând fluxul de LCR.
Cercetătorii au remarcat că un hormon numit norepinefrină este mai puțin activ în somn. Este cunoscut că acest neurotransmițător este aruncat în explozii atunci când creierul trebuie să fie alert, de obicei ca răspuns la frică sau la alți stimuli externi, astfel încât cercetătorii speculează că norepinefrina poate servi drept „maestru regulator” al controlului. de contracție și expansiune a celulelor creierului în timpul ciclurilor de veghe.
„Aceste rezultate au implicații importante pentru tratarea bolilor de murdărie din creier, precum Alzheimer”, a spus Nedergaard. În opinia sa, a înțelege exact cum și când creierul activează sistemul „glifatic” și curățarea deșeurilor este un prim pas critic în eforturile de a modula acest sistem și de a-l face să funcționeze mai eficient.
