Oczyszczający sen

Zgodnie z prawami natury sen nie powinien istnieć. Przecież śpiący jest narażony na niebezpieczeństwo, np. atak wroga. Dlaczego więc ewolucja dopuściła do tego, że śpimy? Jaki miała cel? Naukowcy badają fenomen snu od dawna.

Wiadomo, że kiedy śpimy, regeneruje się ciało. Co wtedy dzieje się z mózgiem? Badania dowodzą, że śpimy, by mieć wspomnienia, uczyć się i przyswajać informacje. To są tzw. funkcje poznawcze. Czy jest coś więcej?

Trzeba wreszcie posprzątać

Naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Rochester odkryli, że mózg ma własny system oczyszczania. Pozbywanie się "odpadów" to niezwykle ważna sprawa dla każdego narządu, także dla mózgu. Do tej pory nie wiadomo było, jak mózg się oczyszcza. Okazało się, że robi to za pomocą specjalnego systemu rurek otaczających naczynia krwionośne. Potrafi on odprowadzać szkodliwe lub zbędne substancje. Działa jak system limfatyczny, dlatego został nazwany układem glimfatycznym.

Jego podstawą są komórki glejowe, które odżywiają i utrzymują przy życiu neurony. Komórki te mają wypustki. Tworzą z nich sieć rurek na zewnątrz tętnic i żył. Znajdują się w nich akwaporyny. Są to białka błonowe tworzące kanały. Przepływa przez nie płyn mózgowo-rdzeniowy. Jest on wpompowywany do mózgu pod ciśnieniem przez kanały otaczające tętnice. Obmywa tkanki, następnie zbiera się w kanałach wokół żył i jest usuwany z mózgu.

Ktoś śpi, ktoś pracuje

Okazuje się, że układ glimfatyczny najwydajniej pracuje wówczas, gdy śpimy. Jest wtedy dziesięć razy bardziej aktywny - tak wynika z badań na myszach. Podczas snu komórki glejowe kurczą się. Dzięki temu zwiększają przestrzeń międzykomórkową o 60 proc. W tę przestrzeń wnika więcej płynu mózgowo-rdzeniowego, który wymywa toksyny.

Co ciekawe, jest to niemożliwe, gdy czuwamy. Mózg traci bowiem dużo energii podczas pompowania płynu przez swoje tkanki. Nie miałby dość siły, by jednocześnie przetwarzać informacje z otoczenia. Naukowcy twierdzą, że dzięki temu sprzątaniu w ogóle utrzymujemy się przy życiu.

Brak snu bardzo nam szkodzi

Naukowcy podczas eksperymentów na myszach odkryli, że za pośrednictwem układu glimfatycznego jest usuwana z mózgu ponad połowa beta-amyloidu (białka odpowiedzialnego za chorobę Alzheimera). Podczas snu dzieje się to dwa razy szybciej niż podczas czuwania. Dlatego im mniej śpimy lub sen jest gorszej jakości, tym więcej tej substancji gromadzi się w mózgu.

Można więc wywnioskować, że jeśli układ glimfatyczny nie jest dość sprawny, a my mało śpimy, prowadzi to do chorób neurodegeneracyjnych. Pozostaje jednak do odkrycia mechanizm, który powoduje, że niektóre osoby mają sporo beta-amyloidu w neuronach, a mimo to nie wykazują objawów demencji. Być może odpowiedź na to pytanie dadzą dalsze badania mózgu podczas snu.

26/2014 Świat i Ludzie