Dodano: 13 listopad 2019r.

„Pranie mózgu” zarejestrowane na filmie

Naukowcom z Uniwersytetu Bostońskiego udało się zarejestrować na krótkim filmie działanie płynu mózgowo-rdzeniowego, który podczas snu wydaje się obmywać mózg usuwając z niego nagromadzone toksyny. Odkrycia te mogą pomóc w badaniu różnych zaburzeń neurologicznych i psychicznych, zwłaszcza tych związanych z zaburzeniami snu.

Mózg

 

Sen jest niezbędny zarówno do utrzymania zdrowego funkcjonowania mózgu, jak i do zachowania zdolności poznawczych. Zmniejszona aktywność mózgu podczas snu przyczynia się do konsolidacji pamięci, podczas gdy płyn mózgowo-rdzeniowy usuwa metaboliczne produkty przemiany materii z mózgu.

Gdy śpimy, fale płynu mózgowo-rdzeniowego przepływają przez nasze mózgi usuwając wszelkie toksyny, które nagromadzić się w naszych głowach w ciągu dnia. Te rytmicznie pulsujące fale są ściśle powiązane z aktywnością fal mózgowych i przepływem krwi w mózgu.

Oczyszczanie mózgu z toksyn

Już wcześniejsze badania sugerowały, że płyn mózgowo-rdzeniowy jest ważnym elementem oczyszczaniu mózgu z toksycznych białek. Jednak do tej pory badacze nie znali dokładnego przebiegu tego procesu. Nic nie wiedzieli o jego rytmicznych falach i nie byli w stanie tego zaobserwować.

Badania, które ukazały się na łamach pisma „Science”, są pierwszymi analizami zachowania płynu mózgowo-rdzeniowego podczas snu. Stojący za badaniami uczeni z Uniwersytetu Bostońskiego mają nadzieję, że przyczynią się one do lepszego poznania różnorodnych zaburzeń neurologicznych i psychicznych, które często są związane z zaburzeniami snu oraz z autyzmem czy chorobą Alzheimera. Mogą również pomóc lepiej poznać związany z wiekiem spadek zdolności poznawczych.

- Pulsowanie płynu mózgowo-rdzeniowego było czymś, o czym w ogóle nie wiedzieliśmy, a teraz możemy po prostu spojrzeć na jeden obszar mózgu i natychmiast odczytać jego stan – powiedziała Laura Lewis, współautorka badań.

W ramach badań naukowcy zrekrutowali 13 ochotników w przedziale wiekowym od 23 do 33 lat. Poprosili ich o zdrzemnięcie się w dosyć głośnej maszynie wykonującej rezonans magnetyczny (MRI), co nie było łatwe. Badano ich także przy pomocy elektroencefalografu (EEG).

- Mieliśmy wielu ochotników podekscytowanych pomysłem, że zarobią na spaniu. Ale okazało się, że ich zadanie nie należało do najłatwiejszych. Mamy cały ten wymyślny sprzęt i skomplikowane technologie, a często dużym problemem jest to, że ludzie nie mogą zasnąć, ponieważ są w bardzo głośnej metalowej tubie, a to po prostu dziwne środowisko – żartowała Lewis.

Badania pokazały, że podczas głębokiego snu, w fazie snu wolnofalowego, płyn mózgowo-rdzeniowy wydaje się zwiększać swoją aktywność rytmicznie zalewając mózg. Fale płynu mózgowo-rdzeniowego są w jakiś sposób zsynchronizowane z przepływem krwi w mózgu, który podczas niskiej aktywności mózgu jest znacznie mniejszy. Naukowcy zwykle oceniali te procesy osobno, choć jak pokazują nowe badania, wydaje się, że są one ściśle powiązane. Choć uczeni zaobserwowali pewien wspólny wzorzec, to nie wiedzą, dlaczego procesy te współwystępują i jak są ze sobą powiązane.

„Pranie mózgu” doskonale skoordynowane

W połączeniu z mniejszą aktywnością mózgu podczas snu i spadkiem przepływu krwi, płyn mózgowo-rdzeniowy wydaje się wypłukiwać niepotrzebne białka i inne zbędne resztki z mózgu.

 

W dalszych pracach zespół naukowców zamierza zaprosić do badania starsze osoby. Wraz z wiekiem zmieniają się wzorce snu. Dotyczy to także snu wolofalowego. To z kolei może wpływać na przepływ krwi w mózgu i zmniejszać pulsowanie płynu mózgowo-rdzeniowego podczas snu, prowadząc do gromadzenia się toksycznych białek i spadku pamięci i zdolności poznawczych.

Uczeni będą także chcieli dokładnie sprawdzić, jak nasze fale mózgowe, przepływ krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego są tak doskonale skoordynowane? - Widzimy, że zmiany aktywności neuronów zawsze zachodzą jako pierwsze. Następnie zmniejsza się przepływ krwi w mózgu i zaczyna pulsować płyn mózgowo-rdzeniowy – wyjaśniła Lewis.

Jednym z wyjaśnień może być to, że kiedy neurony zmniejszają aktywność, nie wymagają tyle tlenu, więc krew opuszcza ten obszar. Wraz z tym spada ciśnienie w mózgu, a płyn mózgowo-rdzeniowy szybko napływa, aby utrzymać ciśnienie na bezpiecznym poziomie. - Ale to tylko jedna z możliwości. Jakie są związki przyczynowe? Czy jeden z tych procesów powoduje inne? A może jest jakaś ukryta siła, która napędza je wszystkie? Tego nie wiemy – zaznaczyła Lewis.

 

Źródło: Boston University