Как это происходит? Почему это так важно? Чтобы понять это, надо ненадолго вернуться в 2013 год, когда в результате экспериментов на мышах было установлено, что мозг грызунов во время сна очищается от токсинов. В частности, от бета-амилоидов - липких пептидов, имеющих свойство собираться в бляшки и нарушать функции мозга. Эти неприятные образования принято ассоциировать с развитием, например, болезни Альцгеймера. Учёные во время упомянутого изыскания показали интересную взаимосвязь. У спящих мышей включалась глимфатическая система, в результате чего мозг, если так можно выразиться, промывался от отходов спинномозговой жидкостью, или, как её ещё называют, ликвором. Это водянистая, прозрачная субстанция, которая обволакивает головной и спинной мозг, выполняя функцию своеобразного буфера - она защищает их от внешних воздействий и снабжает питательными веществами.
Учёные из Бостонского университета, взяв за основу то исследование, решили узнать, как именно работает этот механизм. Для начала они попытались выяснить, почему очистка происходит во сне. Что в нём такого особенного? Почему организм производит уборку именно в этом своем состоянии? Исследователи помещали спящих людей в аппарат фМРТ, где измеряли уровни кислорода и крови в мозге, а также отслеживали перемещение спинномозговой жидкости. Одновременно посредством электроэнцефалографии замерялись электрические токи, путешествующие внутри черепной коробки. Учёные нашли ответ, который искали - в волнах мозга.
За последние несколько лет наука неплохо изучила фазы, через которые проходит мозг человека во время сна, а также то, какую роль они играют в обработке данных и формировании воспоминаний. Стало известно, например, что мы консолидируем информацию и закрепляем ее в долговременной памяти во время как быстрого, так и медленного сна. Эти два состояния сменяют друг друга в течение всей ночи. Медленный делится на 3 стадии, и последняя из них - это самый глубокий сон, в котором мы пребываем. Он называется дельта-сном. Когда мы погружаемся в него, электрическая активность мозга снижается и синхронизируется. Нейроны начинают работать согласованно на медленной частоте.
И если ранее было доказано, что дельта-сон играет важную роль при формировании воспоминаний, то работа американских учёных впервые показала, как медленные волны этой фазы очищают и оздоравливают мозг. Исследователи увидели, что он во время этой стадии омывается волнами спинномозговой жидкости - как будто принимая ванну и смывая с себя всю накопившуюся за день грязь. Дело в том, что синхронная работа нейронов означает одномоментность электрических импульсов и некие перерывы между ними. Во время подобных пауз этим клеткам требуется меньше кислорода, поэтому в мозг поступает меньше крови. И в эти моменты её место занимает спинномозговая жидкость! Данное исследование не только обнаружило прямую связь между электрической активностью мозга и механизмом ликворного очищения, но и подтвердило факт выведения вредных отходов, вроде бета-амилоидов. Это говорит о том, что сон (и глубокий дельта-сон в особенности) необходим для очистки скапливающегося «мусора».
Наука до сих пор не очень хорошо представляет себе механизмы возникновения нейродегенеративных заболеваний, например, болезни Альцгеймера. Исследователи видят скопления амилоидных бляшек, знают, что так называемые тау-белки повреждают нейроны, однако до нынешней поры все попытки каким-то образом воздействовать на эти вещества были не очень успешны. Понимание естественных механизмов очищения мозга от токсинов, вероятно, откроет новые возможности борьбы с нейродегенеративными заболеваниями. Обычным же людям надо просто не забывать о пользе сна. И ни в коем случае не жертвовать им ради чего-то более приятного.
