Как показало новое исследование, глубокий ночной сон не только восстанавливает самочувствие, но и буквально очищает разум.
Исследование, которое было опубликовано журнале Cell Press, показало, каким образом глубокий сон избавляет от метаболических отходов, которые накапливаются в мозге во время бодрствования, что представляет собой важный процесс для поддержания здоровья мозга.
Исследование также показало, как снотворные могут нарушать процесс «очистки мозга», что в долгосрочной перспективе может потенциально влиять на когнитивные функции.
Как известно, в мозге есть встроенная система удаления отходов, которая называется глимфатической системой, она отвечает за циркуляцию жидкости в головном и спинном мозге, что позволяет выводить отходы.
Система позволяет удалять токсичные белки, ассоциированные с неврологическими состояниями. Но было непонятно, как управляется эта система.
Датскими учеными было обнаружено, что ключевую роль в очистке мозга у животных играет молекула под названием норадреналин. Во время глубокого сна ствол мозга импульсно (1 раз в 50 секунд) выделяет небольшое количество норадреналина, который приводит к сокращению сосудов и таким образом возникают медленные пульсации, создающие ритмичный поток в омывающей жидкости для удаления отходов.
Ученые изучили, что происходит в мозге мышей, когда они спят и акцентировали внимание на наличии связи норадреналина и кровотока во время глубокого сна.
Было обнаружено, что волнообразное повышение уровней норадреналина коррелирует с изменениями объема крови в мозге, что позволило предположить, что норадреналин приводит к ритмичной пульсации в кровеносных сосудах.
Затем ученые решили выяснить, есть ли корреляция между изменениями объема крови с уровнями потока мозговой жидкости. Было обнаружено, что колебание потока возникает соответственно с изменениями объема крови, что дало возможность предположить, что сосуды играют роль насосов и продвигают окружающую мозговую жидкость для вымывания метаболических отходов.
Ученые также решили выяснить, насколько одинаковы сны. Для этого они начали давать мышам снотворное (золпидем) и было обнаружено, что импульсное выделение норадреналина во время глубокого сна было на 50% ниже у мышей, которым давали золпидем, чем у мышей, которые спали естественным образом.
Мыши, которые получали золпидем, засыпали быстрее, но транспортировка жидкости в мозг снизилась более чем на 30%. Полученные результаты показали, что прием снотворного может нарушать выведение отходов, индуцированное норадреналином во время сна. Данные исследования применимы и для человека, так как глимфатическая система есть у него тоже и механизм очистки мозга аналогичный.
Результаты исследования могут помочь в понимание того, как нарушение сна может способствовать развитию неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
