Utarło się przekonanie, że podczas snu mózg odpoczywa i segreguje wiedzę zdobytą w trakcie dnia. To tylko częściowa prawda, bo także podczas snu z mózgu są usuwane śmieci – nie tylko niepotrzebne informacje, ale i produkty odpadowe metabolizmu. Dzieje się to za pośrednictwem układu glimfatycznego, którego pełny obraz funkcjonowania do tej pory pozostawał niejasny.
Czytaj też: Neurony nie są rozmieszczone w mózgu w przypadkowy sposób. Odkryto matematyczny wzór, który za tym stoi
Naukowcy z Washington University School of Medicine w St. Louis odkryli neurony wytwarzające impulsy elektryczne, które kumulują się w rytmiczne fale i pomagają wypłukiwać odpady z mózgu. Wszystko to rozgrywa się podczas snu, co opisano w czasopiśmie Nature.
Prof. Jonathan Kipnis z Washington University School of Medicine mówi:
Wiedzieliśmy, że sen to czas, kiedy mózg inicjuje proces oczyszczania, aby wypłukać odpady i toksyny, które gromadzą się podczas czuwania. Ale nie wiedzieliśmy, jak to się dzieje. Odkrycia te mogą wskazać nam strategie i potencjalne terapie, które przyspieszą usuwanie szkodliwych substancji, zanim będą mogły prowadzić do tragicznych konsekwencji.
Mózg usuwa odpady podczas snu podobnie jak myje się naczynia
To neurony sterują całym naszym ciałem oraz tworzą dynamiczne sieci niezbędne do tworzenia pamięci i rozwiązywania problemów. Ale do wykonywania tak energochłonnych zadań komórki mózgowe potrzebują paliwa. A to z kolei generuje odpady, które muszą zostać z mózgu usunięte.
Czytaj też: Takie wzorce fal mózgowych mogą być kluczem do wyleczenia chorób psychicznych
Płyn mózgowo-rdzeniowy otaczający mózg przedostaje się i zbiera podczas swojej podróży toksyczne odpady. Po opuszczeniu mózgu zanieczyszczony płyn musi przejść przez barierę, zanim przeleje się do naczyń limfatycznych w oponie twardej – zewnętrznej warstwie tkanki otaczającej mózg pod czaszką. Ale co napędza przepływ płynu do, przez i z mózgu?
Naukowcy odkryli, że neurony podczas snu wysyłają sygnały elektryczne w skoordynowany sposób, aby wygenerować rytmiczne fale. Badania na myszach wykazały, że wyciszenie określonych obszarów mózgu, uniemożliwia płynowi mózgowo-rdzeniowemu przepływ, a uwięzione odpady nie mogą opuścić neuronów.
Prof. Jonathan Kipnis dodaje:
Jednym z powodów, dla których śpimy, jest oczyszczenie mózgu. A jeśli uda nam się usprawnić ten proces oczyszczania, być może uda nam się spać mniej i zachować zdrowie. Nie każdy może cieszyć się ośmiogodzinnym snem każdej nocy, a brak snu ma wpływ na zdrowie.
Wcześniejsze badania wykazały, że myszy genetycznie przystosowane do krótszego snu mają zdrowe mózgi. To może wynikać nie z długości samego snu, a skutecznego oczyszczania mózgu. Pojawiły się sugestie, że osobom cierpiącym na bezsenność można pomóc poprzez wzmacnianie zdolności oczyszczania mózgu. Wcale nie trzeba spać więcej, by być wypoczętym, a robić to “efektywniej”.
Warto wspomnieć, że wzorce fal mózgowych zmieniają się w trakcie cykli snu. Fale mózgowe o większej amplitudzie przemieszczają płyn z większą siłą. Możliwe, że mózg oczyszcza się trochę tak, jak myjemy naczynia: używając szerokich pociągnięć, a następnie dodatkowej siły, aby pozbyć się trudniejszych do usunięcia odpadów. Przyszłe badania mogłyby bliżej przyjrzeć się tym zmianom i sposobom ich kontrolowania. Oprócz walki z chorobami mózgu, pewnego dnia może to również sprawić, że będziemy mogli spać wydajniej.