Studie na myších: Hluboký spánek pomáhá mozku odplavovat toxické proteiny

Hluboký spánek umožňuje mozku účinněji odplavovat odpad a toxické bílkoviny, podle nové myší studie zveřejněné v časopise Vědecké zálohy. Nové poznatky osvětlují předchozí důkazy, které spojují Alzheimerovu chorobu se stárnutím a nedostatkem spánku.

"Spánek je zásadní pro funkci systému odstraňování odpadu z mozku a tato studie ukazuje, že čím hlubší je spánek, tím lépe," řekl MD, DMSc, ředitel Centra pro translační neuromedicínu na University of Rochester Medical, Dr. Maiken Nedergaard Centrum (URMC) a hlavní autor studie.

"Tato zjištění také přispívají ke stále jasnějším důkazům, že kvalita spánku nebo deprivace spánku může předpovědět nástup Alzheimerovy choroby a demence."

Studie naznačuje, že pomalý a stabilní mozek a kardiopulmonální aktivita spojená s hlubokým spánkem bez REM jsou optimální pro funkci glymfatického systému, systému odstraňování odpadu z mozku. Zjištění mohou také vysvětlit, proč některé formy anestézie mohou vést u starších dospělých k kognitivní dysfunkci.

Dříve neuvedený glymfatický systém poprvé popsala Nedergaard a její kolegové v roce 2012. Předtím vědci plně nechápali, jak mozek, který si udržuje svůj vlastní uzavřený ekosystém, odstraňoval odpad. Tým objevil systém instalatérství, který se napojuje na krevní cévy a pumpuje mozkovou míchu (CSF) mozkovou tkání, aby odplavil odpad. Další studie odhalila, že tento systém funguje primárně, když spíme.

Vzhledem k tomu, že toxické proteiny, jako je beta amyloid a tau, jsou spojeny s Alzheimerovou chorobou, vědci si kladou otázku, zda může být hybnou látkou nemoci dysfunkce glymfatického systému v důsledku narušení spánku. To odpovídá klinickým pozorováním, které naznačují, že špatný spánek souvisí s Alzheimerovým rizikem.

V nové studii vědci provedli experimenty na myších, které byly anestetizovány šesti různými anestetickými režimy. Zatímco byli hlodavci v anestézii, tým sledoval elektrickou aktivitu mozku, kardiovaskulární aktivitu a čistící tok mozkomíšního moku.

Vědci zjistili, že kombinace léků ketamin a xylazin (K / X) nejvíce napodobuje pomalou a stabilní elektrickou aktivitu v mozku a pomalou srdeční frekvenci spojenou s hlubokým spánkem bez REM. Kromě toho se elektrická aktivita v mozku myší, kterým byl podáván K / X, jevila jako optimální pro funkci glymfatického systému.

"Synchronizované vlny nervové aktivity během hlubokého spánku s pomalými vlnami, konkrétně střelecké vzorce, které se pohybují z přední části mozku do zadní části, se shodují s tím, co víme o toku mozkomíšního moku v glymfatickém systému," řekla Lauren Hablitz, PhD , postdoktorský spolupracovník v Nedergaardově laboratoři a první autor studie.

Konkrétně se zdá, že chemikálie podílející se na výpalu neuronů řídí proces, který pomáhá tahat tekutinu mozkovou tkání, řekl Hablitz.

Studie posiluje vazbu mezi spánkem, stárnutím a Alzheimerovou chorobou a také ukazuje, že glymfatický systém lze manipulovat zlepšením spánku, což je nález, který může poukazovat na potenciální klinické přístupy, jako je spánková terapie nebo jiné metody ke zvýšení kvality spánku. , pro rizikové populace.

Studie také osvětluje kognitivní problémy, s nimiž se starší pacienti často setkávají po operaci. „Kognitivní porucha po anestezii a chirurgickém zákroku je velkým problémem,“ uvedl MD Tuomas Lilius, PhD, s Centrem pro translační neuromedicínu na univerzitě v Kodani v Dánsku a spoluautorem studie. "Významné procento starších pacientů, kteří podstoupí operaci, pociťuje pooperační období deliria nebo mají nové nebo zhoršené kognitivní poruchy při propuštění."

Tato studie navrhuje určité třídy léků, které by se mohly tomuto problému vyhnout, protože myši ve studii, které byly vystaveny anestetikům, která neindukují pomalou mozkovou aktivitu, vykazovaly sníženou glymfatickou aktivitu.

Zdroj: Lékařské centrum University of Rochester