Cum deșeurile sunt „spălate” din creierul nostru în timpul somnului
Pentru prima dată, un nou studiu a observat că lichidul cefalorahidian se spală în și în afara creierului în valuri în timpul somnului, ajutând la eliminarea deșeurilor.
Recent, Știri medicale astăzi a raportat într-un studiu care a constatat că celulele imune specializate sunt mai active în creier în timpul somnului, ocupate cu efectuarea lucrărilor de întreținere.
Cercetătorii știu că somnul este important - nu doar în ceea ce privește permiterea creierului să se reactualizeze, ci și pentru „a face spațiu” pentru a avea loc procesele de „curățare”.
Cu toate acestea, multe dintre mecanismele prin care are loc această curățare a deșeurilor cerebrale în timpul somnului rămân neclare.
Acum, cercetătorii de la Universitatea Boston din Massachusetts au descoperit că, în timpul somnului, lichidul prezent în creier și în coloana vertebrală - denumit lichid cefalorahidian - se spală în interior și în exterior, precum valurile, ajutând creierul să scape de „gunoiul” metabolic acumulat.
„Știm de ceva vreme că există aceste unde electrice de activitate în neuroni. Dar până acum nu ne-am dat seama că există de fapt și unde în lichidul cefalorahidian ”, explică coautorul studiului, Laura Lewis.
Un proces complex de sincronizare
Noul studiu - ale cărui rezultate apar în jurnal Ştiinţă - a inclus 13 participanți cu vârste cuprinse între 23 și 33 de ani care au acceptat să fie supuși scanărilor cerebrale în timp ce dormeau.
Procesul a fost unul dificil. Participanții au fost nevoiți să poarte capace EEG care le permiteau cercetătorilor să măsoare activitatea electrică din creierul lor în timp ce se aflau într-un aparat RMN, unde trebuiau să doarmă.
Cu toate acestea, dormitul în această locație poate fi dificil, deoarece aparatele RMN sunt foarte zgomotoase. „[Nu] se dovedește că slujba [participanților] este de fapt - în secret - aproape cea mai grea parte a studiului nostru”, spune Lewis.
„Avem toate aceste echipamente fanteziste și tehnologii complicate și adesea o mare problemă este că oamenii nu pot adormi pentru că sunt într-un tub metalic foarte tare și este doar un mediu ciudat”, notează ea.
În ciuda acestor provocări, cercetătorii au reușit - probabil pentru prima dată - să monitorizeze activitatea lichidului cefalorahidian în creierul participanților în timpul somnului.
Au văzut că lichidul cefalorahidian pare să se „sincronizeze” cu undele cerebrale, ceea ce probabil ajută la eliminarea deșeurilor cerebrale. Aceste deșeuri includ proteine potențial toxice care altfel pot forma acumulări care pot afecta fluxul de informații între neuroni.
Aceste descoperiri, adaugă cercetătorii, ar putea, de asemenea, să arunce o lumină proaspătă asupra mecanismelor care stau la baza în condiții precum boala Alzheimer, în care plăcile de proteine toxice joacă un rol cheie în pierderea memoriei și alte deficiențe cognitive.
Ei explică, de asemenea, că îmbătrânirea normală poate fi asociată cu o auto-curățare mai slabă a creierului. Odată cu înaintarea în vârstă, creierul uman are tendința de a genera mai puține unde lente, care pot reduce fluxul de sânge în creier, precum și pulsațiile lichidului cefalorahidian.
„Este un efect atât de dramatic”, subliniază Lewis. „[Lichidul cefalorahidian care pulsează în creier în timpul somnului] a fost ceva ce nu știam că s-a întâmplat deloc și acum putem doar să aruncăm o privire asupra unei regiuni cerebrale și să avem imediat o citire a stării creierului în care se află cineva.”
„Care sunt legăturile cauzale?”
În viitor, Lewis și colegii își propun să răspundă la câteva întrebări interesante. În primul rând, ar dori să recruteze o cohortă mai veche pentru următorul lor studiu, astfel încât să afle dacă și cum îmbătrânirea naturală afectează activitatea creierului a lichidului cefalorahidian.
Apoi, ar dori, de asemenea, să stabilească modul în care undele cerebrale, fluxul de sânge în creier și lichidul cefalorahidian reușesc să se sincronizeze pentru a „spăla” deșeurile.
„Vedem că schimbarea neuronală pare să se întâmple întotdeauna mai întâi, apoi este urmată de un flux de sânge din cap și apoi un val de lichid cefalorahidian în cap”, spune Lewis. Cu toate acestea, ea adaugă că multe necunoscute rămân în continuare.
Echipa consideră că atunci când neuronii se opresc în timpul somnului, au nevoie de mai puțin oxigen, ceea ce duce la scurgerea sângelui din creier. La rândul său, acest lucru înseamnă că presiunea din creier scade și, astfel, lichidul cefalorahidian trebuie să crească, astfel încât să mențină presiunea normală în absența sângelui.
„Dar aceasta este doar o posibilitate. Care sunt legăturile cauzale? Este unul dintre aceste procese care îi provoacă pe ceilalți? Sau există vreo forță ascunsă care să-i conducă pe toți? ”
Laura Lewis
Acestea sunt câteva dintre întrebările care rămân fără răspuns.
