Spánek čistí mozek od toxinů a metabolitů
Naposledy posuzováno: 14.06.2024
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Nedávná studie publikovaná v Nature Neuroscience zjistila, že clearance mozku je snížena během anestezie a spánku.
Spánek je stav zranitelné nečinnosti. Vzhledem k rizikům této zranitelnosti se předpokládá, že spánek může poskytnout určité výhody. Byla vyslovena hypotéza, že spánek čistí mozek od toxinů a metabolitů prostřednictvím glymfatického systému. Tento předpoklad má důležité důsledky; například snížená detoxikace v důsledku chronicky špatného spánku může zhoršit Alzheimerův.
Mechanismy a anatomické dráhy, kterými se toxiny a metabolity odstraňují z mozku, zůstávají nejasné. Podle glymfatické hypotézy bazální tok tekutiny, poháněný gradienty hydrostatického tlaku z tepenných pulzací, aktivně odstraňuje soli z mozku během pomalého spánku. Kromě toho sedativní dávky anestetik zvyšují clearance. Zůstává neznámé, zda spánek zvyšuje clearance prostřednictvím zvýšeného bazálního průtoku.
V této studii vědci měřili pohyb tekutin a clearance mozku u myší. Nejprve byl stanoven difúzní koeficient fluorescein isothiokyanátu (FITC)-dextranu, fluorescenčního barviva. FITC-dextran byl injikován do caudatus nucleus a fluorescence byla měřena ve frontálním kortexu.
První experimenty zahrnovaly čekání na ustálený stav, bělení barviva v malém objemu látky a stanovení difúzního koeficientu z rychlosti pohybu neběleného barviva do bělené oblasti. Technika byla ověřena měřením difúze FITC-dextranu v agarózových gelech napodobujících mozek, které byly upraveny tak, aby se přiblížily optické absorpci a rozptylu světla v mozku.
Výsledky ukázaly, že difúzní koeficient FITC-dextranu se neliší mezi stavy anestezie a spánku. Tým poté změřil čištění mozku v různých stavech bdělosti. Použili malý objem fluorescenčního barviva AF488 u myší, kterým byl injikován fyziologický roztok nebo anestetikum. Toto barvivo se volně pohybovalo v parenchymu a mohlo pomoci přesně kvantifikovat mozkovou clearance. Byla také provedena srovnání mezi stavem bdění a spánku.
Při maximálních koncentracích byla clearance 70–80 % u myší léčených fyziologickým roztokem, což ukazuje, že normální mechanismy clearance nebyly narušeny. Při použití anestetik (pentobarbital, dexmedetomidin a ketamin-xylazin) však bylo pozorováno významné snížení clearance. Kromě toho byla clearance také snížena u spících myší ve srovnání s bdělými myšmi. Difúzní koeficient se však mezi anestezií a podmínkami spánku významně nelišil.
A. 3 nebo 5 hodin po injekci AF488 do CPu byly mozky zmraženy a rozřezány na 60 μm silné řezy. Průměrná intenzita fluorescence každého řezu byla měřena pomocí fluorescenční mikroskopie; pak byly zprůměrovány průměrné hodnoty intenzity skupin se čtyřmi řezy.
B. Průměrná intenzita fluorescence byla převedena na koncentraci pomocí kalibračních dat uvedených na doplňkovém obrázku 1 a vynesena proti předozadní vzdálenosti od bodu injekce pro stavy bdělosti (černá), spánku (modrá) a KET-XYL (červená). Výše - údaje po 3 hodinách. Níže - údaje po 5 hodinách. Čáry představují gaussovské přizpůsobení datům a chybové obálky indikují 95% intervaly spolehlivosti. 3- a 5hodinové koncentrace během anestezie KET-XYL (P
C. Reprezentativní snímky mozkových řezů v různých vzdálenostech (předozadní) od místa injekce AF488 po 3 hodinách (horní tři řady) a 5 hodinách (spodní tři řady). Každý řádek představuje data pro tři bdělé stavy (bdělost, spánek a anestezie KET-XYL).
Studie zjistila, že clearance mozku byla snížena během anestezie a spánku, což je v rozporu s předchozími zprávami. Clearance se může lišit mezi různými anatomickými místy, ale míra variace může být malá. Inhibice clearance ketamin-xylazinem však byla významná a nezávislá na místě.
Nicholas P. Franks, jeden z autorů studie, řekl: "Výzkumná oblast byla tak zaměřena na myšlenku čištění jako jednoho z klíčových důvodů, proč spíme, že nás velmi překvapily opačné výsledky."
Je obzvláště důležité poznamenat, že výsledky se týkají malého objemu barviva, které se volně pohybuje v extracelulárním prostoru. Větší molekuly mohou vykazovat odlišné chování. Navíc přesné mechanismy, kterými spánek a anestezie ovlivňují mozkovou clearance, zůstávají nejasné; tato zjištění však zpochybňují myšlenku, že primární funkcí spánku je vyčistit mozek od toxinů.