Джефф Іліфф Ще одна причина добре спати TED Talk Субтитри та розшифровка TED
Спати. Ми проводимо з цим близько третини свого життя. Але ми також знаємо, що відбувається в процесі?
2000 років тому Гален, один з найважливіших медичних дослідників стародавнього світу, стверджував, що поки ми не спимо, рушійна сила мозку - його сік - протікає по всьому тілу і бадьорить його, але сам мозок залишає «пересохлим». Він думав, що коли ми спимо, вся ця рідина потече назад із тіла, щоб регідратати мозок і підбадьорити розум. Сьогодні це звучить для нас абсолютно безглуздо. Але Гален просто намагався пояснити щось про сон, з яким ми стикаємось щодня. Всі ми з досвіду знаємо, що сон бадьорить розум, а коли ми не спимо, розум стає похмурим. Хоча ми сьогодні знаємо набагато більше про сон, ніж у часи Галена, ми все ще не розуміємо, чому, зокрема, сон має неймовірну функцію регенерації розуму. Сьогодні я хочу поговорити про недавнє дослідження, яке проливає нове світло на це питання.
Ми виявили, що сон - це своєрідне вигідне рішення для задоволення основних потреб мозку. Мозок виконує ці високі вимоги простим і унікальним способом, що відрізняє його від усіх інших органів у тілі.
Майже всю біологію можна розглядати як низку проблем та їх вирішення. Одна проблема, яку повинен вирішити кожен орган, - це цілодобове забезпечення своїх клітин поживними речовинами. Це особливо важливо в мозку. Його висока електрична активність вимагає чверті всієї енергії тіла, хоча вона становить лише два відсотки маси тіла. Кровоносна система вирішує проблему забезпечення поживними речовинами завдяки забезпеченню кровоносних судин нашого організму поживними речовинами та киснем.
Ви можете побачити це на цьому відео. Тут показані кровоносні судини мозку живої миші. Кровоносні судини утворюють складну мережу, яка заповнює весь мозок. Вони починаються з поверхні і занурюються в тканину. Таким чином, кожна клітина мозку забезпечується поживними речовинами та киснем.
Подібно до того, як кожна клітина потребує поживних речовин, вона також виробляє відходи як побічний продукт. Ліквідація цих відходів - друга основна проблема, яку повинен вирішити кожен орган. Ця діаграма показує лімфатичну систему організму, яка відповідає за задоволення цих потреб. Це друга судинна система, яка проходить через все тіло. Він забирає білки та інші відходи з просторів між клітинами, збирає їх і транспортує в кров, щоб вони могли розщеплюватися. Якщо ви уважніше розглянете цю схему,
ви помітите щось, що не має великого сенсу. Якщо наблизити цю голову, ви виявите, що в мозку немає лімфатичних судин. Хіба це не дивно? Мозок є дуже активним органом, і відповідно він утворює багато відходів, які потрібно ефективно видалити. Без лімфатичних судин мозок не може очистити відходи. Тож спосіб очищення решти тіла не працює в мозку.
То як мозок регулює утилізацію відходів? За допомогою цього буденного запитання наша група увійшла в історію. Досліджуючи глибини нашого мозку, нейрони та судини, ми знайшли несподіване рішення мозку щодо утилізації сміття. Вона була вишуканою і одночасно красивою. Я розповім тобі, що ми з’ясували.
Наше найдивовижніше відкриття полягає в тому, що все, що я щойно розповів вам про те, як ця рідина протікає через наш мозок, відбувається лише під час сну. Відео зліва показує рух ліквору в мозку живої, неспаної миші. Там майже нічого немає. У тієї самої тварини, незабаром після засинання, видно, що лікворна стрілянина стріляє мозку. Ми виявили, що до того моменту, як мозок починає спати, клітини мозку ніби стискаються і між ними створюється простір. Це дозволяє рідині протікати та видаляти відходи.
Здається, Гален був на правильному шляху, коли писав, що коли ти спиш, рідина тече через мозок. Через 2000 років наші дослідження показують, що коли мозок прокидається і дуже активний, він відкладає очищення міжклітинних просторів на пізніше. Коли він спить і вже не настільки зайнятий, він переходить у своєрідний режим очищення, щоб очистити проміжки між клітинами від відходів. Того сміття, що накопичилося за день. Це насправді як ти і я. Ми переносимо роботу по дому, яку не можемо робити протягом тижня, на вихідні, коли у нас є більше часу.
Я багато говорив про утилізацію сміття, не вдаючись до того, яке сміття мозок повинен очищати під час сну, щоб залишатися здоровим. Відходом, на який в першу чергу розглядаються сучасні дослідження, є амілоїд бета. Білок, який постійно виробляється в мозку. Мій мозок виробляє його прямо зараз. Так само, як і ваша. У пацієнтів з хворобою Альцгеймера амілоїд бета виробляється в просторах між клітинами мозку і накопичується там, замість того, щоб транспортуватися як слід. Саме це накопичення амілоїду бета є причиною цієї страшної хвороби. Ми виміряли, наскільки швидко амілоїд бета виводиться з прокидається мозку порівняно із сплячим. Ми виявили, що амілоїд бета насправді швидше очищається в сплячому мозку.
Якщо сон частково вирішить проблему утилізації відходів, це може мати величезний вплив на наше сучасне розуміння зв'язку між сном, амілоїдом бета та хворобою Альцгеймера. Ряд останніх клінічних досліджень у пацієнтів без хвороби Альцгеймера показує, що погіршення якості та тривалості сну пов'язане з вищими рівнями амілоїду бета в мозку. Я повинен наголосити, що ці дослідження не доводять, що недосип або поганий сон викликає хворобу Альцгеймера. Тим не менше, вони показують, що якщо мозок не може очиститися і очистити відходи, такі як амілоїд бета, це може сприяти розвитку таких станів, як хвороба Альцгеймера.
Нові дослідження показують нам те, що ви всі знали про сон, і Гален теж. А саме, що сон освіжає і бадьорить розум. Це те, про що йдеться, коли ми спимо. Ми з вами спимо щовечора. Але наш мозок ніколи не відпочиває. Поки наше тіло відпочиває, а наш розум десь мріє, складний механізм мозку зайнятий важкою роботою. Він очищає та підтримує цю немислимо складну машину в функціональному стані. Це як робота по дому, брудне і невдячне, але дуже важливе завдання. Якщо ви не прибираєте кухню протягом місяця, дуже скоро ви більше не зможете жити у своєму будинку. В мозку наслідки, швидше за все, руйнівніші, ніж незручність брудної робочої поверхні. Здоров’я та функціонування розуму та тіла залежать від очищення мозку. Тому ми повинні розуміти, що ця основна функція мозку може бути критичною,
для профілактики та лікування деяких захворювань.