Почему ваш мозг очищается от отходов во время сна

Фото: Соцсети Снотворные препараты, такие как Амбиен, могут нарушать работу этого жизненно важного механизма. Пока мы спим ночью, наш мозг занят обслуживанием. Глимфатическая система — механизм утилизации отходов мозга — смывает избыток спинномозговой жидкости, содержащей вредные белки, которые в противном случае медленно накапливаются в мозге.

Накопление этих белков связано с повышенным риском таких состояний, как […]

Фото: Соцсети

Снотворные препараты, такие как Амбиен, могут нарушать работу этого жизненно важного механизма.

Пока мы спим ночью, наш мозг занят обслуживанием. Глимфатическая система — механизм утилизации отходов мозга — смывает избыток спинномозговой жидкости, содержащей вредные белки, которые в противном случае медленно накапливаются в мозге. Накопление этих белков связано с повышенным риском таких состояний, как болезнь Альцгеймера. В новой статье, опубликованной 8 января в Cell, ученые приближаются к раскрытию того, как система узнает, когда ей следует включиться: «переключателем» для активации системы является нейромедиатор мозга норадреналин.

Глимфатическая система была открыта датским нейробиологом и одним из авторов статьи Майкен Недергаард в 2012 году, которая дала ей название, отражающее как ее сходство с более известной лимфатической системой, так и ее зависимость от глиальных клеток мозга. Она рассказала Popular Science , что система была тщательно изучена за последнее десятилетие, и что ее работа имеет решающее значение для здорового мозга: «В настоящее время опубликовано около 2000 статей о глимфатической системе, многие из которых посвящены клиническому применению.

Эти исследования в совокупности подчеркивают, что старение и почти все неврологические заболевания связаны с уменьшением глимфатического потока».

Очень полезно знать о том, что каждую минуту или около того во время сна с небыстрым движением глаз (NREM) мозг высвобождает волну норадреналина, гормона, который является одним из основных нейромедиаторов мозга. Норадреналин является мощным вазоконстриктором, вызывающим сужение кровеносных сосудов, и каждая волна вызывает сокращение артерий, несущих кровь к мозгу. Затем артерии медленно расширяются до прибытия следующей волны норадреналина.

Недергаард объясняет, что эта ритмическая серия сокращений и расширений создает насосное действие: «Именно колебательные сокращения-расширения управляют глимфатическим потоком». Колебательные волны норадреналина, которые создают эти артериальные сокращения, имеют решающее значение для работы глимфатической системы.

Как один из основных нейротрансмиттеров мозга, норадреналин имеет много функций, и существует несколько классов препаратов, которые работают, изменяя скорость его высвобождения и обратного захвата. Примерами служат антидепрессанты, особенно селективные ингибиторы обратного захвата норадреналина (СИОЗСН), и бета-блокаторы, которые блокируют один из рецепторов, с которыми связывается норадреналин.

Существуют также другие препараты, которые не нацелены конкретно на норадреналиновую систему, но тем не менее влияют на нее. К сожалению, снотворные препараты попадают в последнюю категорию, и исследование изучает, как одно распространенное лекарство — Золпидем, также известное как Амбиен — влияет на активацию и работу глимфатической системы.

Исследователи сравнили две группы мышей, одной из которых давали золпидем. Команда обнаружила, что у мышей, которым давали золпидем, высвобождение норадреналина и, как следствие, работа глимфатической системы были заметно подавлены. Пиковые уровни норадреналина в мозге мышей, которым давали золпидем, были примерно на 50% ниже, чем в контрольной группе, а артериальные сужения также были менее выраженными.

Исследование приходит к выводу, что, по крайней мере, у мышей Золпидем «вмешивается в нормальную архитектуру сна и подавляет глимфатический поток». Недергаард говорит, что картина, вероятно, будет такой же и для других снотворных препаратов, потому что в конечном итоге все они работают, подавляя нейронную активность по всему мозгу. Это включает нейроны, которые выделяют норадреналин. Это говорит о том, что снотворные препараты имеют непреднамеренное последствие вмешательства в способ мозга вымывать опасные отходы.

Эта проблема может распространяться и на другие лекарства. Недергаард говорит, что СИОЗСН, например, также, по-видимому, подавляют механизм колебаний: ее лаборатория провела еще одно исследование , в котором СИОЗСН дезипрамин вводился мышам и «в основном устранял… колебания».

Это иллюстрирует один важный момент о системе: мозг не просто продолжает выделять норадреналин вечно. Если общий уровень норадреналина высок, и нейроны, которые его выделяют, получают сигнал выпустить больше, количество, которое они выделяют, уменьшится. Другими словами, мозг пытается поддерживать баланс.

О чем всегда полезно знать -ингибируя реабсорбцию норадреналина, СИОЗСН приводят к общему повышению его уровня в мозге. Это означает, что когда глимфатическая система начинает набирать обороты во время сна, у нее меньше «места» для работы, а волны норадреналина, высвобождаемые при активации глимфатической системы, относительно невелики. И, как подчеркивает Неджергаард, « именно колебания [уровня норадреналина] имеют значение».

Еще многое предстоит узнать о глимфатической системе, но приоритетом должно быть обеспечение того, чтобы ее работа не подавлялась препаратами, которые мы принимаем, чтобы помочь нам уснуть. Она предполагает, что будущие исследования по этой теме могли бы рассмотреть снотворные, которые имеют более сложный механизм действия, чем просто полное подавление нейронной активности. Лучшим подходом, по ее словам, было бы найти способы разрешить колебания норадреналина, помогая людям спать, но также «способствуя восстановительному сну, рассматриваемому с глимфатической точки зрения».