Hjernen fjerner "søpla" mens vi sover

Onsdag 23. oktober 2013.- En undersøkelse fra Medical Center ved University of Rochester, i New York, USA, viser at et nylig oppdaget system som eliminerer avfall fra hjernen, hovedsakelig virker under søvn. Denne åpenbaringen kan transformere forskernes forståelse av de biologiske effektene av søvn og peke på nye måter å behandle nevrologiske lidelser.

"Denne studien viser at hjernen har forskjellige funksjonelle tilstander når du sover og når du våkner, " sa Maiken Nedergaard, meddirektør for Center for Translational Neuromedicine ved University of Rochester Medical Center (URMC) og hovedforfatter av arbeid. "Faktisk ser den gjenopprettende naturen til søvn å være et resultat av aktiv avvikling av biproduktene fra nevronaktivitet som akkumuleres under våkenhet, " legger han til.
Studien, som ble publisert torsdag i tidsskriftet 'Science', avslører at den unike metoden i hjernen for avfallshåndtering, kjent som det 'glymatiske' systemet, er veldig aktiv under søvn, og fjerner giftstoffer som er ansvarlige for sykdom. Alzheimers og andre nevrologiske lidelser. I tillegg fant forskerne at hjerne celler under søvn reduseres i størrelse, slik at avfall kan kastes mer effektivt.
Det er kjent at praktisk talt alle dyrearter, fra fruktflue til høyre hval, sover på noen måte, men denne latenstid har betydelige ulemper, spesielt når rovdyr er på søken. Dette har fått oss til å tenke at hvis drømmen ikke utfører en essensiell biologisk funksjon, så er den kanskje en av de største evolusjonsfeilene.
Selv om nylige funn har vist at søvn kan bidra til å lagre og konsolidere minner, ser ikke disse fordelene ut til å overvinne sårbarhet, noe som fører til at forskere spekulerer i at det burde være en mer viktig funksjon for søvn-våken-syklusen.
Disse nye resultatene er lagt til oppdagelsen som ble gjort i fjor av Nedergaard og hans kolleger om eksistensen av et unikt system i hjernen som eliminerer avfall, hittil ukjent. Systemet som er ansvarlig for eliminering av cellulært avfall i resten av kroppen, lymfesystemet, strekker seg ikke til hjernen fordi hjernen holder sitt eget lukkede "økosystem" og er beskyttet av et komplekst system med molekylære gateways, kalt blod-hjerne barriere, som kontrollerer nøye hva som kommer inn i og forlater hjernen.
Denne renseprosessen var ikke blitt oppdaget før fordi den bare kan observeres i den levende hjernen, noe som ikke var mulig før ankomsten av nye bildeteknologier, det vil si mikroskopi av to fotoner. Takket være disse teknikkene var forskerne i stand til å observere hos mus, hvis hjerner er veldig lik mennesker, noe som tilsvarer et rørsystem på ryggen mellom blodkarene i hjernen og cerebrospinal fluid (CSF) pumper gjennom vevene i hjernen, som renser avfall i sirkulasjonssystemet, hvor de endelig tar seg til det generelle blodsirkulasjonssystemet og til slutt leveren.
Rettidig fjerning av avfall fra hjernen er viktig i den ukontrollerte ansamlingen av giftige proteiner som beta-amyloid, noe som kan føre til Alzheimers sykdom. Faktisk er nesten alle nevrodegenerative sykdommer forbundet med opphopning av avfallsstoffer fra celler.
En av ledetrådene som antydet at det 'glymfatiske' systemet kan være mer aktivt under søvn, var det faktum at mengden energi som forbrukes av hjernen ikke avtar dramatisk mens vi sover. Fordi CSF-pumping krever mye energi, spekulerte forskerne at rengjøringsprosessen kanskje ikke er forenlig med funksjonene som hjernen må utføre når vi er våkne og behandler informasjonen aktivt.

OPP TIL TID GANGER MER AKTIVE

Gjennom en serie eksperimenter med mus observerte forskerne at det 'glymfatiske' systemet var nesten ti ganger mer aktivt under søvn, og at hjernen eliminert betydelig mer beta-amyloid når gnagere sov.
Et annet overraskende funn var at celler i hjernen "krymper" med 60 prosent under søvn, en sammentrekning som skaper mer plass mellom cellene og lar CSF vaske mer fritt gjennom hjernevevet. Derimot, når de er våkne, er hjerneceller nærmere hverandre, noe som begrenser strømmen av CSF.
Forskerne bemerket at et hormon kalt norepinefrin er mindre aktivt i søvn. Denne nevrotransmitteren er kjent for å bli kastet i utbrudd når hjernen må være våken, vanligvis som svar på frykt eller andre ytre stimuli, så forskere spekulerer i at noradrenalin kan tjene som en "regulerende mester" av kontroll. av sammentrekning og utvidelse av hjerneceller under søvn-våkne sykluser.
"Disse resultatene har viktige implikasjoner for å behandle smusssykdommer i hjernen, for eksempel Alzheimers, " sa Nedergaard. Etter hans syn er å forstå nøyaktig hvordan og når hjernen aktiverer det 'glymatiske' systemet og renser avfallet, et viktig første skritt i arbeidet med å potensielt modulere dette systemet og få det til å fungere mer effektivt.
Kilde: www.DiarioSalud.net