Studiul finanțat de NIH sugerează că somnul elimină creierul de moleculele dăunătoare asociate cu neurodegenerarea.

toxinele

Oamenii de știință au urmărit vopseaua curgând prin creierul unui șoarece adormit. Laboratorul Nedergaard, Centrul Medical al Universității din Rochester.

O noapte de odihnă bună poate lămuri mintea. Folosind șoareci, cercetătorii au arătat pentru prima dată că spațiul dintre celulele creierului poate crește în timpul somnului, permițând creierului să elimine toxinele care se acumulează în timpul orelor de veghe. Aceste rezultate sugerează un nou rol pentru somn în sănătate și boală. Studiul a fost finanțat de Institutul Național al Tulburărilor Neurologice și Accidentului Vascular cerebral (NINDS), parte a NIH.

„Somnul schimbă structura celulară a creierului. Se pare că este un stat complet diferit ”, a declarat Maiken Nedergaard, MD, D.M.Sc., codirector al Centrului pentru Neuromedicină Translațională de la Universitatea din Rochester Medical Center din New York și lider al studiului.

De secole, oamenii de știință și filozofii s-au întrebat de ce dorm oamenii și cum afectează creierul. Abia recent oamenii de știință au demonstrat că somnul este important pentru stocarea amintirilor. În acest studiu, Dr. Nedergaard și colegii ei au descoperit în mod neașteptat că somnul poate fi și perioada în care creierul se curăță de molecule toxice.

Rezultatele lor, publicate în Science, arată că în timpul somnului se poate deschide un sistem sanitar numit sistemul glimfatic, lăsând fluidul să curgă rapid prin creier. Dr. Laboratorul Nedergaard a descoperit recent că sistemul glimfatic ajută la controlul fluxului de lichid cefalorahidian (LCR), un lichid limpede care înconjoară creierul și măduva spinării.

„Este ca și cum Dr. Nedergaard și colegii ei au descoperit o rețea de peșteri ascunse, iar aceste rezultate interesante evidențiază importanța potențială a rețelei în funcția normală a creierului ”, a declarat Roderick Corriveau, Ph.D., director de program la NINDS.

Inițial, cercetătorii au studiat sistemul prin injectarea colorantului în LCR-ul șoarecilor și vizionarea acestuia care curge prin creierul lor, în timp ce monitorizează simultan activitatea creierului electric. Vopseaua curgea rapid când șoarecii erau inconștienți, adormiți sau anesteziați. În contrast, vopseaua abia curgea când aceiași șoareci erau treji.

„Am fost surprinși de cât de puțină curgere a fost în creier când șoarecii au fost treji”, a spus Dr. Nedergaard. „A sugerat că spațiul dintre celulele creierului s-a schimbat foarte mult între stările conștiente și cele inconștiente.”

Pentru a testa această idee, cercetătorii au introdus electrozi în creier pentru a măsura direct spațiul dintre celulele creierului. Ei au descoperit că spațiul din interiorul creierului a crescut cu 60% atunci când șoarecii erau adormiți sau anesteziați.

„Acestea sunt câteva schimbări dramatice în spațiul extracelular”, a declarat Charles Nicholson, Ph.D., profesor la Centrul Medical Langone al Universității din New York și expert în măsurarea dinamicii fluxului de lichide cerebrale și a modului în care aceasta influențează comunicarea celulelor nervoase.

Anumite celule ale creierului, numite glia, controlează fluxul prin sistemul glifatic prin micșorare sau umflare. Noradrenalina este un hormon care excită, care este, de asemenea, cunoscut pentru a controla volumul celulelor. Similar cu utilizarea anesteziei, tratarea șoarecilor treaz cu medicamente care blochează inconștiența indusă de noradrenalină și creșterea fluxului de lichid cerebral și spațiul dintre celule, susținând în continuare legătura dintre sistemul glimfatic și conștiință.

Studiile anterioare sugerează că moleculele toxice implicate în tulburările neurodegenerative se acumulează în spațiul dintre celulele creierului. În acest studiu, cercetătorii au testat dacă sistemul glifatic controlează acest lucru prin injectarea șoarecilor cu beta-amiloid marcat, o proteină asociată cu boala Alzheimer și măsurând cât a durat în creierul lor când erau adormiți sau treji. Beta-amiloidul a dispărut mai repede în creierul șoarecilor când șoarecii dormeau, sugerând că somnul elimină în mod normal moleculele toxice din creier.

Aceste rezultate pot avea implicatii largi pentru tulburari neurologice multiple, a spus Jim Koenig, Ph.D., un director de program la NINDS. Acest lucru inseamna ca celulele care regleaza sistemul glimfatic pot fi noi tinte pentru tratarea unei game de tulburari.

Rezultatele pot evidenția, de asemenea, importanța somnului.

„Avem nevoie de somn. Curăță creierul ", a spus Dr. Nedergaard.

Această lucrare a fost susținută de subvenții de la NINDS (NS078167, NS07830, NS028642).

Pentru mai multe informații despre tulburările neurologice și cele mai recente cercetări în domeniul neurologiei: http://www.ninds.nih.gov

NINDS este cel mai important finanțator național de cercetare asupra creierului și a sistemului nervos. Misiunea NINDS este de a reduce povara bolilor neurologice - o povară suportată de fiecare grupă de vârstă, de fiecare segment al societății, de oamenii din întreaga lume.

Despre Institutele Naționale de Sănătate (NIH): NIH, agenția națională de cercetare medicală, include 27 de institute și centre și este o componentă a S.U.A. Departamentul de sănătate și servicii umane. NIH este principala agenție federală care efectuează și susține cercetări medicale de bază, clinice și translaționale și investighează cauzele, tratamentele și vindecarea atât a bolilor comune, cât și a celor rare. Pentru mai multe informații despre NIH și programele sale, vizitați www.nih.gov.

NIH ... Transformarea descoperirii în sănătate ®

Referințe

Xie și colab. „Fluxul de lichid inițiat de somn conduce la eliminarea metabolitului din creierul adult”. Știință, 18 octombrie 2013. DOI: 10.1126/science.1241224