Лишеният от сън мозък не може да изхвърли токсините

"Все едно работи съдомиялна машина", казва д-р Майкен Недергаард, професор по неврохирургия към университета Рочестър. През 2013 г. тя тъкмо е завършила опити с лабораторни мишки, за да докаже, че по време на сън в мозъка действат механизми, изхвърлящи токсините. Изследванията ѝ показват, че по време на сън гръбначно-мозъчната течност, известна още като ликвор, увеличава значително дебита си и "отмива" остатъчни продукти на мозъчната дейност, натрупали се между клетките по време на будните часове на организма. Недергард подозира, че подобно откритие може да даде ключ за справяне със състояния като Алцхаймер.

През 2019 г. Лора Люис от лабораторията към Бостънския университет решава да доразвие тази теория и подлага себе си и колегите си на експеримент. В продължение на няколко седмици екипът работи всеки ден до 3 часа сутринта, след което спи едва няколко часа. Резултатите от изтощителната им мисия са публикувани в списание Science и дават голяма надежда за справяне с невродегенеративни състояние като Алцхаймер. Защото доказват това, което д-р Недергаард подозира шест години по-рано – мозъкът се самопочиства по време на сън.

Мозъкът ни минава през няколко фази по време на сън – от леката дрямка през дълбокия сън, когато изпадаме почти в безсъзнателно състояние, до фазата на т. нар. бързовълнов сън, когато сънуваме (наричана още REM, от Rapid Eye Movement, бързо движение на очите). Люис концентрирала вниманието си върху NREM съня – времето, когато спим дълбоко. Затова хората, подложени на изследването, трябвало да заспят в апарат за ядрено-магнитен резонанс, с прикрепени за главата електроди за електроенцефалограма. Електродите показват в коя фаза на съня се намира спящият, а ЯМР отчита нивата на кислород в мозъка и скоростта на ликвора. Така Люис успява да установи, че по време на  NREM съня голямо количество гръбначно-мозъчна течност навлиза и излиза свободно в мозъка на всеки 20 секунди. За това способстват „спящите“ неврони, които нямат нужда от кислород за работа, а това означава намален приток на кръв към главата и повече пространство за потока ликвор.

"ФАНТАСТИЧНО!", възкликна Недергаард, след като се запозна с изследването на колежката си. „Едва ли и в най-смелите си мечти някой си е представял, че електрическата дейност в мозъка всъщност представлява придвижваща се течност“. Резултатите на Люис доказват и нейната теория, че по време на сън мозъкът върши „домакинската работа“. Според Недергаард просто не е възможно едновременно той да е зает с обичайните си задачи – да ръководи движенията, говора, регистрирането на случващото се около нас, и в същото време да се почиства. И двете дейности изискват прекалено много енергия. Затова са разпределени в двете части на денонощието.

Връзката между проблемите със съня и развитието на заболявания като деменция и Алцхаймер е очевидна. Недергаард смята, че причината за тях е във възпрепятстването на нощното почистване – лишеният от сън мозък не може да изхвърли токсините. Сред тези токсини е протеинът бета амилоид, който се използва за диагностика и мониторинг на Алцхаймер – повишеното му производство може да е знак за риск от болестта. Протеинът се образува в будно състояние и се изхвърля от организма по време на сън.

Скорошни тестове с медикаменти, чиято мишена е бета амилоидът, се оказват неуспешни. Затова пък резултатите на Люис дават надежда на лекарите, че вместо да се мъчат да спрат натрупването на протеина, могат да се фокусират върху увеличаването на притока на гръбначно-мозъчна течност. Защото бета амилоидът не е единственият злодей при заболяванията от спектъра на деменцията. Трупането на други протеини като тау в мозъка вредят на връзките между невроните в мозъка и също са знак за повишен риск от Алцхаймер. Ако се концентрираме върху почистващия мозъка процес по време на сън, ще бъдем много по полезни е мнението на Недергаард. „Остаряването не се изразява в една молекула – целият организъм започва да работи по-лошо,“ напомня тя.

Работата през изследователите тепърва предстои, но те са обнадеждени. Не на последно място и от факта, че експериментът на Люис е съвсем прост и напълно неинвазивен. Което значи, че лесно ще могат да бъдат тествани и по-възрастни пациенти, които са в риск от развитие на невродегенеративни състояния.

Текст: Кристина Нигохосян

Снимка: Pixabay

Материалът е публикуван в бордното списание на Bulgaria Air

Харесайте страницата ни във Facebook ТУК