Мозг во сне очищается от "мусора"

В мозге во время сна активизируются механизмы "вымывания" отходов — продуктов жизнедеятельности клеток, в чем, возможно, и заключается основная функция сна, эти данные позволят разработать новые методы лечения болезней "грязного мозга", в том числе болезни Альцгеймера, пишут ученые из университета Рочестера (США) в статье, опубликованной в журнале Science.

"Восстанавливающая природа сна обусловлена интенсивной очисткой мозга от побочных продуктов нервной активности, накапливающихся при бодрствовании", — отметила руководитель исследования Майкин Недергаард.

Ранее группа Недергаард открыла в головном мозге глимфатическую систему — сеть канальцев, по которым быстро циркулирует спинномозговая жидкость (ликвор) вымывающая продукты жизнедеятельности клеток.

Спящий мозг нуждается почти в таком же количестве энергии, как и бодрствующий. Ученые предположили, что это связано с прокачиванием ликвора, которое, возможно, не может идти одновременно с процессами обработки информации. "Мозг получает ограниченное количество энергии и, видимо, должен выбирать: бодрствование и сознание, или сон и очищение. Это как домашняя вечеринка: вы можете принимать гостей или прибирать в доме, но не можете делать то и другое одновременно", — поясняет Недергаард.

Она и ее коллеги в эксперименте с мышами наблюдали за процессами, происходящими в живом неповрежденном мозге с помощью метода двупротонной микроскопии. Как оказалось, у спящих мышей глимфатическая система работает в 10 раз активней. За время сна мозг животных избавляется от бета-амилоида — вещества, накопление которого ведет к болезни Альцгеймера.

Во сне клетки мозга уменьшаются на 60%, облегчая ликвору перемещение между тканями. При пробуждении клетки увеличиваются, ток жидкости ограничивается. В спящем мозге менее активен гормон норадреналин, который отвечает за быструю реакцию на внешние стимулы. Ученые считают, что именно он регулирует сжатие и расширение мозговых клеток в циклах сна-бодрствования.