Spánok čistí mozog od toxínov a metabolitov
Posledná kontrola: 14.06.2024
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
Nedávna štúdia publikovaná v Nature Neuroscience zistila, že klírens mozgu je znížený počas anestézie a spánku.
Spánok je stav zraniteľnej nečinnosti. Vzhľadom na riziká tejto zraniteľnosti sa predpokladá, že spánok môže poskytnúť určité výhody. Predpokladalo sa, že spánok čistí mozog od toxínov a metabolitov prostredníctvom glymfatického systému. Tento predpoklad má dôležité dôsledky; napríklad znížená detoxikácia v dôsledku chronicky zlého spánku môže zhoršiť Alzheimerov.
Mechanizmy a anatomické dráhy, ktorými sa toxíny a metabolity odstraňujú z mozgu, zostávajú nejasné. Podľa glymfatickej hypotézy prúdenie bazálnej tekutiny, poháňané gradientmi hydrostatického tlaku z arteriálnych pulzácií, aktívne odstraňuje soli z mozgu počas spánku s pomalými vlnami. Okrem toho sedatívne dávky anestetík zvyšujú klírens. Zostáva neznáme, či spánok zvyšuje klírens prostredníctvom zvýšeného bazálneho prietoku.
V tejto štúdii vedci merali pohyb tekutín a klírens mozgu u myší. Najprv sa určil difúzny koeficient fluoresceín izotiokyanátu (FITC)-dextránu, fluorescenčného farbiva. FITC-dextrán bol injikovaný do caudatus nucleus a fluorescencia bola meraná vo frontálnom kortexe.
Prvé experimenty zahŕňali čakanie na ustálený stav, bielenie farbiva v malom objeme látky a stanovenie koeficientu difúzie z rýchlosti pohybu nebieleného farbiva do bielenej oblasti. Táto technika bola overená meraním difúzie FITC-dextránu v agarózových géloch napodobňujúcich mozog, ktoré boli modifikované tak, aby sa približovali optickej absorpcii a rozptylu svetla v mozgu.
Výsledky ukázali, že difúzny koeficient FITC-dextránu sa nelíšil medzi stavmi anestézie a spánku. Tím potom meral čistenie mozgu v rôznych stavoch bdelosti. Použili malý objem fluorescenčného farbiva AF488 u myší, ktorým bol injikovaný fyziologický roztok alebo anestetikum. Toto farbivo sa voľne pohybovalo v parenchýme a mohlo pomôcť presne kvantifikovať klírens mozgu. Porovnali sa aj stavy bdenia a spánku.
Pri maximálnych koncentráciách bol klírens 70–80 % u myší liečených fyziologickým roztokom, čo naznačuje, že normálne mechanizmy klírensu neboli narušené. Pri použití anestetík (pentobarbital, dexmedetomidín a ketamín-xylazín) sa však pozorovalo významné zníženie klírensu. Okrem toho bol klírens znížený aj u spiacich myší v porovnaní s myšami, ktoré sú prebudené. Difúzny koeficient sa však medzi anestéziou a podmienkami spánku významne nelíšil.
A. 3 alebo 5 hodín po injekcii AF488 do CPu sa mozgy zmrazili a rozrezali na rezy s hrúbkou 60 μm. Priemerná intenzita fluorescencie každého rezu sa merala použitím fluorescenčnej mikroskopie; potom sa spriemerovali priemerné hodnoty intenzity skupín štyroch rezov.
B. Priemerná intenzita fluorescencie bola prevedená na koncentráciu pomocou kalibračných údajov uvedených na doplnkovom obrázku 1 a vynesená proti predozadnej vzdialenosti od bodu injekcie pre stavy bdelosti (čierna), spánku (modrá) a anestézie KET-XYL (červená). Vyššie - údaje po 3 hodinách. Nižšie - údaje po 5 hodinách. Čiary predstavujú gaussovské prispôsobenie údajom a chybové obálky označujú 95 % intervaly spoľahlivosti. 3- a 5-hodinové koncentrácie počas anestézie KET-XYL (P
C. Reprezentatívne snímky mozgových rezov v rôznych vzdialenostiach (predozadná) od miesta vpichu AF488 po 3 hodinách (horné tri riadky) a 5 hodinách (spodné tri riadky). Každý riadok predstavuje údaje pre tri stavy bdelosti (bdelosť, spánok a anestézia KET-XYL).
Štúdia zistila, že klírens mozgu sa znížil počas anestézie a spánku, čo je v rozpore s predchádzajúcimi správami. Klírens sa môže líšiť medzi rôznymi anatomickými miestami, ale stupeň variácie môže byť malý. Inhibícia klírensu ketamín-xylazínom však bola významná a nezávislá od miesta.
Nicholas P. Franks, jeden z autorov štúdie, povedal: „Výskumný odbor bol natoľko zameraný na myšlienku očisty ako jedného z kľúčových dôvodov, prečo spíme, že nás veľmi prekvapili opačné výsledky.“
Je obzvlášť dôležité poznamenať, že výsledky sa týkajú malého objemu farbiva, ktoré sa voľne pohybuje v extracelulárnom priestore. Väčšie molekuly môžu vykazovať odlišné správanie. Okrem toho presné mechanizmy, ktorými spánok a anestézia ovplyvňujú čistenie mozgu, zostávajú nejasné; tieto zistenia však spochybňujú myšlienku, že primárnou funkciou spánku je očistiť mozog od toxínov.