Як сон допомагає мозку оновлюватися

Дослідження сну може допомогти в розробці нових підходів до лікування хвороби Альцгеймера.

Вчені давно задавалися питанням, чому майже всі тварини сплять, незважаючи на те, що перебування без свідомості невигідне для виживання. Тепер дослідники на чолі з командою з Університету Цукуби (University of Tsukuba) виявили нові докази оновлення мозку, яке відбувається під час певної фази сну: фази швидкого руху очей (БДГ).

Попередні дослідження вимірювали відмінності в кровотоку мозку під час БДГ-сну, неБДГ-сну і пильнування за допомогою різних методів, і результати завжди були суперечливими. У своїй останній роботі група фахівців з Цукуби використовувала метод прямої візуалізації руху червоних кров'яних тілець в капілярах мозку (де відбувається обмін поживними речовинами і продуктами життєдіяльності між клітинами мозку і кров'ю) мишей в стані бадьорювання і сну.

"Ми використовували барвник, щоб зробити кровоносні судини мозку видимими під світлом, що змушує їх флуоресціювати, використовуючи техніку, відому як двофотонна мікроскопія. Таким чином, ми змогли безпосередньо спостерігати за червоними кров'яними тільцями в капілярах неокортексу у неанестезованих мишей ",

говорить старший автор дослідження, професор Ю Хаясі (Yu Hayashi).

Дослідники також виміряли електричну активність у мізках мишей, щоб визначити БДГ-сон, неБДГ-сон і бадьорювання, і порівнювали силу кровотоку в цих фазах.

"Ми були здивовані результатами. Під час БДГ-сну спостерігався потужний потік еритроцитів через капіляри мозку, але ми не побачили ніякої різниці між неБДГ-сном і бадьорюванням, що говорить про те, що БДГ-сон - це унікальний стан ",

пояснює професор Хаяші.

Потім дослідницька група втрутилася в сон мишей, що призвело до більш інтенсивної форми БДГ-сну. Під час повторного БДГ-сну кровотік у мозку посилився - це вказує на зв'язок між кровотоком та інтенсивністю БДГ-сну. Однак, коли дослідники повторили ті ж експерименти на мишах, позбавлених аденозинових рецепторів A2a (ті ж рецептори, блокада яких змушує людину відчувати себе більш бадьорою після вживання кави), кровотік під час БДГ-сну не настільки значно посилився.

«Ці результати дозволяють припустити, що аденозинові рецептори A2a можуть бути відповідальні, принаймні, за деякі зміни в силі кровотоку в мозку під час БДГ-сну»,

каже професор Хаяші.

Враховуючи, що зниження кровотоку в мозку і скорочення БДГ-сну корелюють з розвитком хвороби Альцгеймера, при якій в мозку накопичуються продукти життєдіяльності клітин, дослідники хотіли б з'ясувати, чи може посилений кровотік в капілярах мозку під час БДГ-сну сприяти усуненню цих продуктів з мозку. Дана робота закладає основу для майбутніх досліджень ролі аденозинових рецепторів A2a в цьому процесі і є ще одним кроком до розробки нових методів лікування таких захворювань, як хвороба Альцгеймера.