Проучване на мишки: Дълбокият сън помага на мозъка да измие токсичните протеини

Дълбокият сън позволява на мозъка да измива отпадъците и токсичните протеини по-ефективно, според ново проучване на мишки, публикувано в списанието Научен напредък. Новите открития хвърлят светлина върху предишни доказателства, свързващи болестта на Алцхаймер със стареенето и лишаването от сън.

„Сънят е от решаващо значение за функцията на системата за отстраняване на отпадъците от мозъка и това проучване показва, че колкото по-дълбок е сънят, толкова по-добре“, казва д-р Майкен Недергаард, доктор по медицина, съдиректор на Центъра за транслационна невромедицина към Медицинския университет в Рочестър Център (URMC) и водещ автор на изследването.

„Тези открития също добавят към все по-ясните доказателства, че качеството на съня или лишаването от сън може да предскаже появата на Алцхаймер и деменция.“

Изследването предполага, че бавната и стабилна мозъчна и сърдечно-белодробна активност, свързани с дълбокия не-REM сън, са оптимални за функцията на глимфатичната система, системата за отстраняване на отпадъците от мозъка. Констатациите могат също да обяснят защо някои форми на анестезия могат да доведат до когнитивна дисфункция при възрастни възрастни.

Преди това непроучената глимфатична система е описана за първи път от Недергаард и нейните колеги през 2012 г. Преди това учените не са разбрали напълно как мозъкът, който поддържа собствена затворена екосистема, е премахнал отпадъците. Екипът откри система за водоснабдяване, която се връща на кръвоносни съдове и изпомпва мозъчно-гръбначния мозък (мозъчно-мозъчна течност) през мозъчната тъкан, за да измие отпадъците. Друго проучване разкри, че тази система работи предимно, докато спим.

Тъй като токсичните протеини като бета амилоид и тау са свързани с болестта на Алцхаймер, изследователите се питат дали дисфункцията на глимфатичната система поради нарушен сън може да бъде двигател на болестта. Това се подрежда с клинични наблюдения, които предполагат, че лошият сън е свързан с риска от Алцхаймер.

В новото проучване изследователите проведоха експерименти с мишки, които бяха обезболени с шест различни режима на анестезия. Докато гризачите са били под упойка, екипът проследява електрическата активност на мозъка, сърдечно-съдовата дейност и прочистващия поток на CSF през мозъка.

Изследователите откриха, че комбинация от лекарствата кетамин и ксилазин (K / X) имитира най-тясно бавната и стабилна електрическа активност в мозъка и бавен сърдечен ритъм, свързан с дълбок сън без REM. В допълнение, електрическата активност в мозъка на мишки, получили K / X, изглежда е оптимална за функцията на глимфатичната система.

„Синхронизираните вълни на невронна активност по време на дълбок бавен вълнен сън, по-специално модели на стрелба, които се движат от предната част на мозъка към гърба, съвпадат с това, което знаем за потока на CSF в глимфатичната система“, каза д-р Лорън Халиц , постдокторант в лабораторията на Nedergaard и първи автор на изследването.

По-точно изглежда, че химикалите, участващи в изпичането на неврони, задвижват процес, който помага да се изтегли течността през мозъчната тъкан, каза Хаблиц.

Проучването засилва връзката между съня, стареенето и болестта на Алцхаймер и също така демонстрира, че глимфатичната система може да се манипулира чрез засилване на съня, констатация, която може да сочи към потенциални клинични подходи, като сънна терапия или други методи за повишаване на качеството на съня , за рискови популации.

Проучването хвърля светлина и върху когнитивните проблеми, които възрастните пациенти често изпитват след операция. „Когнитивното увреждане след анестезия и операция е основен проблем“, каза д-р Туомас Лилиус от Центъра за транслационна невромедицина към Университета в Копенхаген в Дания и съавтор на изследването. „Значителен процент от пациентите в напреднала възраст, които се подлагат на операция, изпитват следоперативен период на делириум или имат ново или влошено когнитивно увреждане при изписване.“

Това проучване предлага някои класове лекарства, които биха могли да се използват, за да се избегне този проблем, тъй като мишките в проучването, които са били изложени на анестетици, които не предизвикват бавна мозъчна активност, виждат намалена глимфатична активност.

Източник: Медицински център на Университета в Рочестър