Visul. Petrecem aproximativ o treime din viața noastră adormit, dar cineva dintre noi chiar înțelege de ce?

pentru

Acum două mii de ani, Galen, unul dintre cei mai proeminenți medici din lumea antică, a sugerat că, în timp ce eram treaz, forța motrice a creierului nostru, sucul său, curgea către alte părți ale corpului și le inspira viață, părăsind creierul să se usuce complet. El a crezut că, atunci când am dormit, toată umezeala care a umplut celelalte părți ale corpului a revenit rapid, a rehidratat creierul și a reîmprospătat mintea. Acum sună complet absurd, dar Galen încerca doar să explice ceva despre visul cu care ne confruntăm cu toții în fiecare zi. Știm cu toții din propria noastră experiență că somnul luminează mintea și, atunci când nu dormim, conștiința noastră rămâne mohorâtă. Dar, deși acum știm mult mai multe despre somn, încă din vremea lui Galen, încă nu înțelegem de ce, dintre toate acțiunile noastre, somnul are această funcție de restaurare incredibilă pentru conștiință.

Astăzi vreau să vă povestesc despre unele cercetări recente care ar putea arunca o nouă lumină asupra acestui subiect. Am constatat că somnul poate fi de fapt un fel de soluție elegantă de design pentru unele dintre cele mai elementare nevoi ale creierului, un mod unic în care creierul face față cerințelor mari și a limitelor înguste care îl disting de toate celelalte organe din corp.

Aproape tot ceea ce observăm în biologie poate fi definit ca o serie de sarcini și soluțiile corespunzătoare ale acestora, iar prima problemă pe care fiecare organ trebuie să o rezolve este aprovizionarea constantă cu substanțe nutritive pentru a menține toate celulele corpului. Acest lucru este deosebit de important pentru creier, activitatea sa electrică intensă consumând un sfert din aportul total de energie al corpului, deși creierul reprezintă doar aproximativ două procente din masa corporală. Sistemul circulator rezolvă problema alimentării cu nutrienți prin vasele de sânge care transportă substanțe nutritive și oxigen în fiecare colț al corpului nostru.

Puteți vedea de fapt în acest videoclip. Aici puteți vedea vasele de sânge din creierul unui șoarece viu. Vasele de sânge formează o rețea complexă care umple întregul volum al creierului. Acestea încep pe suprafața sa și apoi se introduc în țesut în sine, răspândesc și furnizează substanțe nutritive și oxigen fiecărei celule din creier.

Așa cum fiecare celulă are nevoie de substanțe nutritive pentru ao susține, produce și deșeuri ca subprodus, iar eliminarea acestor deșeuri este a doua problemă majoră pe care fiecare organ trebuie să o rezolve. Acest grafic arată sistemul limfatic al corpului care s-a dezvoltat pentru a satisface această nevoie. Este o a doua rețea paralelă de vase care se răspândește pe tot corpul și ia proteine ​​și alte resturi din spațiile dintre celule, le colectează și apoi le aruncă în sânge, astfel încât să scăpăm de ele.

Dar dacă te uiți atent la diagramă, vei vedea ceva care nu pare foarte semnificativ. Dacă intrăm în capul acestei persoane, unul dintre lucrurile pe care le vom vedea este că nu există vase limfatice în creier. Nu este foarte sensibil, nu-i așa? Creierul este un organ care funcționează intens și produce o cantitate corespunzătoare de deșeuri care trebuie curățate eficient. Cu toate acestea, nu are vase limfatice, ceea ce înseamnă că restul abordării corpului pentru curățarea deșeurilor nu va funcționa pentru creier.

Deci, cum rezolvă creierul problema eliminării deșeurilor? Această întrebare aparent simplă a adus grupul nostru în această poveste pentru prima dată și am descoperit, „scufundându-ne” în creier, între neuroni și vasele de sânge, că răspunsul său la problema eliminării deșeurilor a fost cu adevărat surprinzător, plin de resurse și frumos. Lasă-mă să-ți spun ce am găsit.

Dar cea mai surprinzătoare descoperire a noastră a fost că toate acestea, tot ce v-am spus, cu fluidul care invadează creierul, se întâmplă doar în creierul adormit. Aici, videoclipul din stânga arată cât de mult CSF trece prin creierul unui șoarece viu în timp ce este treaz. Aproape fără lichid. Și la același animal, dacă așteptăm un timp cât adoarme, vedem că LCR invadează creierul și constatăm că în momentul în care creierul adoarme, celulele creierului par să se micșoreze, deschizând spații între ele, permițând trecerea fluidului și deșeurile care trebuie curățate.

Se pare că Galen a fost de fapt pe drumul cel bun atunci când a scris despre fluidul care se mișcă în creier în timpul somnului. Studiul nostru, 2000 de ani mai târziu, sugerează că, atunci când creierul este treaz și cel mai aglomerat, amână curățarea deșeurilor din spațiile dintre celulele sale pentru mai târziu, iar apoi, când adoarme și nu are o astfel de ocupație, intră în ceva ca un regim de curățare pentru a curățați deșeurile din spațiile dintre celulele dvs., deșeurile care s-au acumulat în timpul zilei. În practică, seamănă puțin cu modul în care tu sau cu mine amânăm treburile casnice în timpul săptămânii de lucru când nu avem timp pentru asta și apoi ajungem din urmă cu toate curățările necesare când vine weekendul.

Am vorbit mult despre eliminarea deșeurilor, dar nu eram foarte specific despre tipurile de deșeuri pe care creierul trebuie să le arunce în timpul somnului pentru a fi sănătos. Deșeurile pe care s-au concentrat noile cercetări sunt amiloid-beta - o proteină care este produsă în mod constant în creier. În prezent, creierul meu produce beta amiloid, la fel și al tău. Dar la pacienții cu boala Alzheimer, proteina amiloid-beta se acumulează și se colectează în spațiile dintre celulele creierului, în loc să fie aruncate, deoarece această acumulare de amiloid-beta este considerată a fi unul dintre pașii cheie în dezvoltarea acestei teribile boli. Am măsurat cât de repede este expulzat beta-amiloidul din creier când este treaz în comparație cu somnul și am constatat că beta-amiloidul este de fapt expulzat mult mai repede în creierul adormit.

Dacă somnul face parte din soluția creierului la sarcina de eliminare a deșeurilor, acesta poate schimba dramatic percepția noastră despre relația dintre somn, amiloid-beta și boala Alzheimer. O serie de studii clinice recente sugerează că la pacienții care nu au dezvoltat încă Alzheimer, deteriorarea calității și duratei somnului este asociată cu niveluri mai ridicate de amiloid-beta în creier. Este important de reținut că aceste studii nu demonstrează că lipsa somnului sau somnul slab cauzează Alzheimer, dar sugerează că incapacitatea creierului de a-și menține casa curată prin eliminarea deșeurilor, cum ar fi amiloid-beta, poate contribui la dezvoltarea condițiilor. similar cu Alzheimer.

Ceea ce ne spune de fapt noul studiu este că lucrul pe care știați cu toții deja despre somn, lucrul pe care chiar și Galen l-a înțeles - că somnul reîmprospătează și curăță mintea - poate fi de fapt o mare parte a sensului somnului. Tu și cu mine, adormim cu toții în fiecare noapte, dar creierul nostru nu se odihnește niciodată. În timp ce corpul este nemișcat și mințile noastre rătăcesc undeva în visele noastre, mecanismul elegant al creierului funcționează liniștit și greu, curățând și menținând această mașină de neînchipuit de complexă. La fel ca treburile casnice, este o meserie murdară și nerecunoscătoare, dar și importantă. Dacă încetați să vă curățați bucătăria timp de o lună, casa dvs. va deveni absolut nelocuibilă foarte repede. Dar în creier, consecințele rămânerii în urmă pot fi mult mai mari decât inconvenientul blaturilor murdare, deoarece atunci când vine vorba de curățarea creierului, chiar sănătatea și funcționarea minții și a corpului sunt în pericol. Prin urmare, înțelegerea acestor funcții de bază ale creierului de astăzi poate fi importantă în prevenirea și tratarea bolilor mintale mâine.