Сънят детоксикира мозъка
Петък, 18 октомври 2013 г.
Рочестър - американски изследователи смятат, че са открили неизвестна досега функция на съня. Според тяхното проучване в Science (2013; 342: 373-377), интерстициалните пространства на мозъка се разширяват по време на сън, за да образуват „глифатна“ система, чрез която токсичните метаболитни продукти се отстраняват от мозъка. Според изследователите това може да е една от причините хората, а заедно с тях и повечето животни, изобщо да се нуждаят от сън.
Отдавна е известно, че нервните клетки и глиалните клетки не се слепват в мозъка. Както и в други тъкани, между клетките в мозъка има интерстициално пространство, на което в миналото изследванията не са обръщали особено внимание.
Това се промени миналата година, когато екипът на Maiken Nedergaard от Медицинския център на Университета в Рочестър по научна транслационна медицина (2012; 4: 147ra111) успя да покаже, че цереброспиналната течност тече, макар и много бавно, през паренхима на мозъка. Портали за влизане са параваскуларните пространства около артериите, които преминават през субарахноидалното пространство и навлизат в мозъка.
Дренажът трябва да се извърши през паравенозни пространства в лимфната система в областта на шията. Според експериментите движещата сила са малки водни канали на удълженията на астроцитите, така наречените аквапорини. Тъй като астроцитите принадлежат към глията, Nedergaard говори за глимфатичната система, при което аналогията с лимфните пътища е умишлена, която не съществува в мозъка.
Според Недергаард функцията на глимфатичната система е да премахва замърсителите от мозъка. В първото си проучване изследователят успя да покаже, че течността, преминаваща през паренхима, абсорбира вредни вещества, включително бета-амилоиди, натрупването на които е централната характеристика на болестта на Алцхаймер.
Сега изследователят е повторил експериментите със спящи мишки. За тази цел в течността бяха въведени две багрила, появата на които беше измерена в мозъка с помощта на двуфотонна флуоресценция. Недергаард открива, че междуклетъчните пространства се увеличават през нощта. Техният дял в общия обем на мозъка се е увеличил от 14 с повече от половината до 23 процента.
Това имаше значителен ефект върху потока на CSF през паренхима. Той се повишава с 95 процента и според експериментите някои по-дълбоки мозъчни области се източват само по време на сън. Резултатът е значително увеличение на бета-амилоидните изплаквания по време на сън.
Nedergaard подозира, че сънят регулира глифатната система. Това се подкрепя от факта, че администрирането на антагонисти на норадреналин в CSF пространството предотвратява разширяването на интерстициума по време на сън. Норадреналинът е важен невротрансмитер за будното състояние. За Nedergaard необходимостта да се освободи мозъкът от токсични вещества може да бъде основна причина, поради която хората се нуждаят от сън.
През това време мозъчните клетки, чийто размер трябва да намалее поради общото пространство, ограничено от черепната кост, когато междуклетъчното пространство се разширява, ще бъдат в състояние на покой, за да се почисти мислещият орган от токсични метаболитни продукти или замърсители като бета амилоиди.
Досега експериментите са били ограничени до мишки. Ако подобна „глимфатична” система може да бъде открита и при хората, това може да повлияе на съвременните концепции за заболяването, прогнозира редакционният журналист Сузана Херкулано-Хузел от Университета на федералния университет в Рио де Жанейро. Тя смята, че е възможно мислите, че нарушенията на глифатичната система участват в патогенезата на мигрена, епилепсия или дори инсомии.