Сон детоксикує мозок
П'ятниця, 18 жовтня 2013 р
Рочестер - американські дослідники вважають, що виявили раніше невідому функцію сну. Згідно з їх дослідженням у Science (2013; 342: 373-377), інтерстиціальні простори мозку розширюються під час сну, утворюючи "гліфатичну" систему, за допомогою якої токсичні продукти метаболізму виводяться з мозку. На думку дослідників, це може бути однією з причин, чому люди, а разом з ними і більшість тварин, взагалі потребують сну.
Давно відомо, що нервові клітини та гліальні клітини головного мозку не прилипають одна до одної. Як і в інших тканинах, між клітинами мозку існує міжтканинний простір, хоча дослідження в минулому не приділяли цьому великої уваги.
Це змінилося минулого року, коли команда Майкена Недергаарда з Медичного центру Рочестерського університету з наукової трансляційної медицини (2012; 4: 147ra111) змогла показати, що ліквор протікає, хоча і дуже повільно, через паренхіму мозку. Портали входу - це парасудинні простори навколо артерій, які проходять через субарахноїдальний простір і потрапляють в мозок.
Дренаж повинен відбуватися через паравенозні простори в лімфатичну систему в області шиї. Згідно з експериментами, рушійною силою є малі водні канали на продовженнях астроцитів, так звані аквапорини. Оскільки астроцити належать до глії, Недергаард говорить про глімфатичну систему, завдяки чому аналогія лімфатичних шляхів є навмисною, якої в мозку немає.
За словами Недергаарда, функція глімфатичної системи полягає у видаленні забруднюючих речовин з мозку. У своєму першому дослідженні дослідниця змогла показати, що ліквор, що протікає через паренхіму, поглинає шкідливі речовини, включаючи бета-амілоїди, накопичення яких є центральною характеристикою хвороби Альцгеймера.
Зараз дослідник повторив експерименти на сплячих мишах. Для цього в ліквор було введено два барвники, поява яких вимірювалася в мозку за допомогою двофотонної флуоресценції. Недергаард виявив, що міжклітинні простори збільшуються вночі. Їх частка в загальному обсязі мозку зросла з 14 більш ніж наполовину до 23 відсотків.
Це суттєво вплинуло на потік ліквору через паренхіму. Він підвищується на 95 відсотків, і, згідно з експериментами, деякі глибші ділянки мозку дренуються лише під час сну. Результатом є значне збільшення вимивання бета-амілоїдів під час сну.
Недергаард підозрює, що сон регулює гліфатичну систему. Це підтверджується тим, що введення антагоністів норадреналіну в простір ліквору запобігало розширенню інтерстицію під час сну. Норадреналін є важливим нейромедіатором для стану неспання. Для Недергаарда необхідність позбавляти мозок токсичних речовин може бути головною причиною того, чому люди потребують сну.
За цей час клітини головного мозку, розмір яких повинен зменшитися за рахунок загального простору, обмеженого кісткою черепа, коли міжклітинний простір розширюється, будуть переведені в стан спокою, щоб очистити мислячий орган від токсичних продуктів метаболізму або забруднювачів, таких як бета-амілоїди.
Поки що експерименти були обмежені на мишах. Якщо подібну "глімфатичну" систему можна виявити і у людей, це може вплинути на сучасні концепції захворювань, прогнозує редакторка Сузана Еркулано-Хоузел з Федерального університету Ріо-де-Жанейро. Вона вважає можливим, щоб розлади глімфатичної системи брали участь у патогенезі мігрені, епілепсії або навіть інсомії.