Волны свежей спинномозговой жидкости могут помочь очистить мозг от вредных белков, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Science.
Каждые 20 секунд волна свежей спинномозговой жидкости движется в спящий мозг. Эти медленные ритмичные потоки могут помочь объяснить, почему сон так важен для здоровья мозга.
Исследования на животных показали, что спинномозговая жидкость может вымывать из мозга вредные белки, в том числе те, которые связаны с болезнью Альцгеймера. Новые результаты подтверждают, что это работает и на людях.
Исследователи изучили 13 здоровых молодых людей в МРТ сканере, когда они впали в фазу медленного сна - тип сна, который занимает большую часть ночи. В то же время ученые отслеживали разные виды активности в головах участников. Электроды измеряли активность больших коллекций нервных клеток, а функциональная МРТ измеряла наличие насыщенной кислородом крови, которая дает энергию этим нервным клеткам. Используя форму быстрой МРТ, команда также измерила другой тип активности - движения спинномозговой жидкости в мозге.
Быстрое МРТ выявило волны свежей жидкости, которые ритмично текли в спящий мозг, и эта картина была очевидной, - говорит соавтор исследования Лора Льюис - невролог и инженер из Бостонского университета.
У бодрствующих людей есть небольшие мягкие волны спинномозговой жидкости, которые в значительной степени связаны с дыханием. Напротив, волны сна были цунами. «Волны, которые мы видели во время сна, были намного, намного больше и имели большую скорость», - говорит Льюис.
Исследователи обнаружили, что эти спинномозговые волны были связаны с другими типами волн в мозге. Во-первых, медленная волна электрической активности нервных клеток - вид, который указывает на медленный сон - пронизывает мозг. Затем уровень кислорода в крови мозга падает, что говорит об оттоке крови. И, наконец, возможно, чтобы занять место выходящей крови, волна спинномозговой жидкости течет в мозг.
Исследование «изящно связывает несколько, казалось бы, не связанных между собой тем в нейробиологии, включая сон, мозговые волны, спинномозговой поток жидкости и кровоток», - говорит Майкен Недергаард, невролог из Медицинского центра Университета Рочестера в Нью-Йорке.
Пока не совсем ясно, как различные волны связаны друг с другом. Льюис и ее коллеги планируют проверить, является ли одно событие причиной других.
Обнаружение этих мощных волн в спящем мозге повышает вероятность того, что они могут очистить мозг от вредных отходов. Недергаард и ее коллеги обнаружили, что жидкость, попадающая в мозг мышей, может уносить амилоид-бета - липкий белок, который накапливается при болезни Альцгеймера. Ее исследования показывают, что, когда мыши спят, в их мозг поступает больше спинномозговой жидкости и больше бета-амилоида выводится. По словам Недергаард, обнаружение притока спинномозговой жидкости у спящих людей «действительно важный шаг».
По словам Льюис, изучение сильных волн спинномозговой жидкости у
людей с болезнью Альцгеймера может выявить новые аспекты
заболевания. Известно, что медленные волны электрической
активности нервных клеток во время сна слабеют с возрастом, и это
угасание особенно тяжело протекает у людей с болезнью
Альцгеймера. По словам Льюис, это может означать, что у этих
людей также уменьшаются волны спинномозговой жидкости, и это
может привести к тому, что больше токсичных белков останется в
мозге.
[Фото: sciencenews.org]
