Somnul curăță creierul de toxine și metaboliți
Ultima examinare: 14.06.2024
Tot conținutul iLive este revizuit din punct de vedere medical sau verificat pentru a vă asigura cât mai multă precizie de fapt.
Avem linii directoare de aprovizionare stricte și legătura numai cu site-uri cu reputație media, instituții de cercetare academică și, ori de câte ori este posibil, studii medicale revizuite de experți. Rețineți că numerele din paranteze ([1], [2], etc.) sunt link-uri clickabile la aceste studii.
Dacă considerați că oricare dintre conținuturile noastre este inexactă, depășită sau îndoielnică, selectați-o și apăsați pe Ctrl + Enter.
Un studiu recent publicat în Nature Neuroscience a constatat că clearance-ul creierului este redus în timpul anesteziei și somnului.
Somnul este o stare de inactivitate vulnerabilă. Având în vedere riscurile acestei vulnerabilități, se sugerează că somnul poate oferi unele beneficii. S-a emis ipoteza că somnul curăță creierul de toxine și metaboliți prin sistemul glimfatic. Această presupunere are implicații importante; de exemplu, detoxifierea redusă din cauza somnului deficitar cronic poate agrava Alzheimer.
Mecanismele și căile anatomice prin care toxinele și metaboliții sunt eliminați din creier rămân neclare. Conform ipotezei glimfatice, fluxul de lichid bazal, condus de gradienții de presiune hidrostatică de la pulsațiile arteriale, curăță în mod activ sărurile din creier în timpul somnului cu unde lente. În plus, dozele sedative de anestezice sporesc clearance-ul. Nu se știe dacă somnul crește clearance-ul prin creșterea fluxului bazal.
În acest studiu, oamenii de știință au măsurat mișcarea fluidelor și clearance-ul creierului la șoareci. În primul rând, a fost determinat coeficientul de difuzie al izotiocianat de fluoresceină (FITC)-dextran, un colorant fluorescent. FITC-dextran a fost injectat în nucleul caudat, iar fluorescența a fost măsurată în cortexul frontal.
Primele experimente au implicat așteptarea unei stări de echilibru, albirea colorantului într-un volum mic de țesătură și determinarea coeficientului de difuzie din viteza de mișcare a colorantului nealbit în zona decolorată. Tehnica a fost validată prin măsurarea difuziei FITC-dextranului în gelurile de agaroză care imită creierul, care au fost modificate pentru a aproxima absorbția optică și împrăștierea luminii a creierului.
Rezultatele au arătat că coeficientul de difuzie al FITC-dextran nu diferă între stările de anestezie și de somn. Echipa a măsurat apoi curățarea creierului în diferite stări de veghe. Ei au folosit un volum mic de colorant fluorescent AF488 la șoareci care au fost injectați cu ser fiziologic sau un anestezic. Acest colorant s-a mișcat liber în parenchim și ar putea ajuta la cuantificarea cu precizie a clearance-ului creierului. S-au făcut și comparații între stările de veghe și de somn.
La concentrațiile de vârf, clearance-ul a fost de 70-80% la șoarecii tratați cu soluție salină, ceea ce indică faptul că mecanismele normale de clearance nu au fost afectate. Cu toate acestea, s-au observat reduceri semnificative ale clearance-ului atunci când au fost utilizați agenți anestezici (pentobarbital, dexmedetomidină și ketamina-xilazină). În plus, clearance-ul a fost redus și la șoarecii adormiți, comparativ cu șoarecii treji. Cu toate acestea, coeficientul de difuzie nu a fost semnificativ diferit între anestezie și condițiile de somn.
A. La 3 sau 5 ore după injectarea de AF488 în CPu, creierele au fost înghețate și criosecționate în secțiuni de 60 μm groase. Intensitatea medie de fluorescență a fiecărei secțiuni a fost măsurată folosind microscopie cu fluorescență; apoi au fost mediate valorile intensității medii ale grupelor de patru felii.
B. Intensitatea medie a fluorescenței a fost convertită în concentrație folosind datele de calibrare prezentate în Figura suplimentară 1 și reprezentată în funcție de distanța anteroposterioră de la punctul de injectare pentru stările de veghe (negru), somn (albastru) și anestezie KET-XYL (roșu). Mai sus - date după 3 ore. Mai jos - date după 5 ore. Liniile reprezintă potriviri gaussiene la date, iar plicurile de eroare indică intervale de încredere de 95%. Atât concentrațiile la 3, cât și la 5 ore în timpul anesteziei KET-XYL (P
C. Imagini reprezentative ale secțiunilor creierului la diferite distanțe (antero-posterior) de la locul de injectare AF488 la 3 ore (trei rânduri de sus) și 5 ore (trei rânduri de jos). Fiecare rând reprezintă date pentru trei stări de veghe (veghe, somn și anestezie KET-XYL).
Studiul a constatat că clearance-ul creierului a fost redus în timpul anesteziei și somnului, contrazicând rapoartele anterioare. Clearance-ul poate varia între diferitele locuri anatomice, dar gradul de variație poate fi mic. Cu toate acestea, inhibarea clearance-ului de către ketamina-xilazină a fost semnificativă și independentă de situs.
Nicholas P. Franks, unul dintre autorii studiului, a spus: „Domeniul de cercetare a fost atât de concentrat pe ideea de purificare ca unul dintre motivele cheie pentru care dormim, încât am fost foarte surprinși de rezultatele opuse.”
Este deosebit de important să rețineți că rezultatele se referă la un volum mic de colorant care se mișcă liber în spațiul extracelular. Moleculele mai mari pot prezenta un comportament diferit. În plus, mecanismele precise prin care somnul și anestezia influențează clearance-ul creierului rămân neclare; cu toate acestea, aceste descoperiri provoacă ideea că funcția principală a somnului este de a curăța creierul de toxine.