Studiul șoarecelui: somnul profund ajută la spălarea creierului proteine toxice
Somnul profund permite creierului să spele mai eficient deșeurile și proteinele toxice, potrivit unui nou studiu la șoareci publicat în jurnal Progrese științifice. Noile descoperiri aruncă lumină asupra dovezilor anterioare care leagă boala Alzheimer de îmbătrânire și privarea de somn.
„Somnul este esențial pentru funcționarea sistemului de eliminare a deșeurilor din creier și acest studiu arată că cu cât somnul este mai profund, cu atât este mai bine”, a spus Maiken Nedergaard, MD, DMSc, codirector al Centrului pentru Neuromedicină Translațională de la Universitatea din Rochester Medical Centrul (URMC) și autorul principal al studiului.
Aceste constatări se adaugă, de asemenea, dovezilor din ce în ce mai clare că calitatea somnului sau lipsa de somn pot prevedea apariția bolii Alzheimer și a demenței.
Studiul sugerează că activitatea cerebrală lentă și constantă și activitatea cardiopulmonară legată de somnul profund non-REM sunt optime pentru funcția sistemului glifatic, sistemul de eliminare a deșeurilor din creier. Descoperirile pot explica, de asemenea, de ce unele forme de anestezie pot duce la disfuncții cognitive la adulții în vârstă.
Nedergaard și colegii ei au descris pentru prima dată sistemul glimfatic nestudiat anterior în 2012. Înainte de aceasta, oamenii de știință nu înțelegeau pe deplin cum creierul, care își menține propriul ecosistem închis, a eliminat deșeurile. Echipa a descoperit un sistem de instalații sanitare care transportă pe vasele de sânge și pompează lichidul spinal cerebral (LCR) prin țesutul cerebral pentru a spăla deșeurile. Un alt studiu a relevat că acest sistem funcționează în primul rând în timp ce dormim.
Întrucât proteinele toxice, cum ar fi beta-amiloidul și tau-ul, sunt legate de boala Alzheimer, cercetătorii s-au întrebat dacă disfuncția sistemului glifatic datorită somnului perturbat ar putea fi un factor determinant al bolii. Aceasta se aliniază cu observațiile clinice care sugerează că somnul slab este legat de riscul Alzheimer.
În noul studiu, cercetătorii au efectuat experimente cu șoareci care au fost anesteziați cu șase regimuri anestezice diferite. În timp ce rozătoarele erau sub anestezie, echipa a urmărit activitatea electrică a creierului, activitatea cardiovasculară și fluxul de curățare a LCR prin creier.
Cercetătorii au descoperit că o combinație de medicamente ketamină și xilazină (K / X) imita cel mai mult activitatea electrică lentă și constantă din creier și ritmul cardiac lent asociat cu somnul profund non-REM. În plus, activitatea electrică din creierul șoarecilor cărora li s-a administrat K / X părea a fi optimă pentru funcționarea sistemului glifatic.
„Undele sincronizate ale activității neuronale în timpul somnului profund cu undă lentă, în special modele de tragere care se deplasează din partea din față a creierului în spate, coincid cu ceea ce știm despre fluxul de LCR în sistemul glifatic”, a spus Lauren Hablitz, dr. , asociat postdoctoral în laboratorul lui Nedergaard și primul autor al studiului.
Mai exact, se pare că substanțele chimice implicate în tragerea neuronilor conduc un proces care ajută la tragerea fluidului prin țesutul cerebral, a spus Hablitz.
Studiul consolidează legătura dintre somn, îmbătrânire și boala Alzheimer și demonstrează, de asemenea, că sistemul glimfatic poate fi manipulat prin îmbunătățirea somnului, o constatare care poate indica abordări clinice potențiale, cum ar fi terapia somnului sau alte metode pentru a crește calitatea somnului , pentru populațiile cu risc.
De asemenea, studiul aruncă o lumină asupra problemelor cognitive pe care le întâmpină adesea pacienții mai în vârstă după operație. "Insuficiența cognitivă după anestezie și intervenție chirurgicală este o problemă majoră", a spus Tuomas Lilius, MD, dr., Cu Centrul de Neuromedicină Translațională de la Universitatea din Copenhaga din Danemarca și co-autor al studiului. Un procent semnificativ de pacienți vârstnici care suferă o intervenție chirurgicală experimentează o perioadă postoperatorie de delir sau au o afectare cognitivă nouă sau agravată la externare.
Acest studiu sugerează anumite clase de medicamente care ar putea fi utilizate pentru a evita această problemă, deoarece șoarecii din studiu expuși la anestezice care nu au indus o activitate lentă a creierului au văzut o activitate glimfatică redusă.
Sursa: Centrul Medical al Universității din Rochester
