Dokładny powód, dla którego śpimy, był od dawna jedną z największych tajemnic współczesnej nauki. Zaproponowano wiele różnych teorii, ale faktem jest, że nikt nie jest całkowicie pewien, dlaczego spędzamy mniej więcej jedną trzecią naszego życia we śnie.
Było wiele badań pokazujących, jak sen pomaga utrwalać wspomnienia i naprawiać ciało, ale wielu naukowców uważa, że te działania nie wyjaśniają w pełni podstawowego celu snu, szczególnie z ewolucyjnego punktu widzenia.
Spędzanie tak wielu naszego życia w stanie uśpienia i bezbronności otwiera nas na wielkie niebezpieczeństwo, dlatego wielu ekspertów uważa, że musi istnieć bardziej przekonujący powód, dla którego śpimy .
Niektóre ostatnie badania dają jednak większą wiarę jednej z głównych teorii snu, co sugeruje, że sen jest konieczny, aby umożliwić mózgowi oczyszczenie i ponowne uruchomienie z działań z poprzedniego dnia.
Badanie opublikowane w wydaniu czasopisma Science z 2013 roku wykazało, że sen daje mózgowi szansę na oczyszczenie się. Samo badanie dotyczyło przepływu płynów w mózgach myszy w stanach czuwania i snu. Naukowcy skupili się w szczególności na przepływie płynów w układzie limfatycznym lub przestrzeniach między neuronami . Jest to coś w rodzaju systemu utylizacji odpadów, który usuwa odpady generowane przez komórki mózgowe podczas wykonywania normalnych zadań.
Płynny przepływ zwiększa się w śpiących mózgach
Jednak transport tych odpadów wymaga dużej ilości energii, a naukowcy wysunęli hipotezę, że mózg nie będzie w stanie obsługiwać tych funkcji czyszczenia i przetwarzać informacji sensorycznych w tym samym czasie.
Aby przetestować ten pomysł, główny autor badania, Lulu Xie, spędził dwa lata ćwicząc myszy, by zasnąć na mikroskopie, który pozwoliłby badaczom obserwować barwnik poruszający się w żywej tkance.
Gdy aktywność EEG potwierdziła, że myszy naprawdę spały, do ich płynu mózgowo-rdzeniowego wstrzyknięto zielony barwnik.
Pół godziny później myszy obudzono i następnie wstrzyknięto czerwony barwnik. Dzięki temu procesowi naukowcy mogli obserwować ruchy zielonego i czerwonego barwnika przez mózg. Zaobserwowali oni, że podczas gdy duże ilości płynu mózgowo-rdzeniowego przepływały przez mózg podczas snu, obserwowano bardzo niewielki ruch podczas czuwania.
Przestrzenie między komórkami mózgu stają się większe podczas snu
Dlaczego więc był tak większy przepływ płynu podczas stanów snu, w przeciwieństwie do stanów czuwania? Naukowcy zaobserwowali również, że przestrzeń międzypłaszczowa między komórkami mózgu stała się znacznie większa podczas snu, umożliwiając płynom swobodny przepływ. Te kanały wzrosły o około 60% podczas snu. Naukowcy odkryli również, kiedy pewne białka wstrzykiwano myszom, białka były usuwane znacznie szybciej podczas snu.
Możliwe implikacje
"Te odkrycia mają znaczący wpływ na leczenie choroby" brudnego mózgu ", takiej jak choroba Alzheimera - powiedział Maiken Nedergaard, jeden z autorów badania. "Dokładne zrozumienie, w jaki sposób i kiedy mózg aktywuje system limfatyczny i oczyszcza odpady, jest pierwszym ważnym krokiem w kierunku potencjalnej modulacji tego systemu i usprawnienia jego działania."
Naukowcy od dawna wiedzą, że pewne stany neurologiczne, takie jak otępienie, choroba Alzheimera i udar są związane z zaburzeniami snu. Według Nedergaarda wyniki te mogą sugerować, że brak snu może odgrywać rolę przyczynową w takich warunkach. Teraz, kiedy naukowcy zidentyfikowali ten proces oczyszczania mózgu, mają nadzieję, że doprowadzi to do dalszych badań nad sposobem działania tego procesu i możliwej roli, jaką może on odgrywać w stanach neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera.
W badaniu ponownie podkreślono znaczenie snu. "To może otworzyć wiele dyskusji dla pracowników zmianowych, którzy pracują w nocy", powiedział Nedergaard Science .
"Prawdopodobnie wyrządzasz szkody, jeśli nie śpisz".
> Źródła:
> Underwood, E. (2013, 17 października). Sen: ostateczna zmywarka do mózgu? Nauka .
> Xie, L., Kang, H., Xu, Q., Chen, MJ, Liao, Y., Thyagarajan, M., O'Donnell, J. Nedergaard, M. (2013). Sen powoduje usuwanie metabolitu z mózgu dorosłego. Nauka. 342 (6156), 373-377. DOI: 10.1126 / science.1241224.