Naukowcy coraz lepiej rozumieją znaczenie nocnego wypoczynku dla naszego mózgu. Na łamach czasopisma "Nature Communications" opublikowano wyniki najnowszych badan wskazujących, że zegar biologiczny ma kluczowe znaczenie dla oczyszczania mózgu z toksyn. Badacze z University of Rochester Medical Center (URMC) piszą, że dobowy cykl naszej aktywności ma silny związek z pracą tzw. układu glimfatycznego, usuwającego z mózgu produkty oddychania komórkowego. Ich zdaniem, to może tłumaczyć dlaczego osoby śpiące głównie w dzień mogą być bardziej zagrożone zaburzeniami neurologicznymi.
Badania nad istnieniem i działaniem układu glimfatycznego prowadzone są od stosunkowo niedawna. Odkryli go i opisali w 2012 roku badacze z laboratorium Center for Translational Neuromedicine przy URMC, współkierowanego przez dr Maiken Nedergaard. Układ wykorzystuje system naczyń transportujących przez tkankę mózgową płyn mózgowo-rdzeniowy.
W ciągu minionych lat zespoły naukowców, zarówno z laboratorium dr Nedergaard, jak i innych ustalili, że układ działa głównie podczas snu, a jego praca jest zależna zarówno od ciśnienia krwi, tętna, głębokości snu, jak i związanych z zegarem biologicznym sygnałów chemicznych, które włączają go i wyłączają. Zaburzenia snu, a także mechaniczne uszkodzenia mózgu mogą upośledzić jego pracę i doprowadzić do gromadzenia się toksyn. To może mieć z kolei znaczenie dla powstawania chorób neurodegeneracyjnych, choćby choroby Alzheimera.
W najnowszej pracy badacze dokładniej analizują powiązania między aktywnością układu gimfatycznego i zegarem biologicznym, który za pośrednictwem niewielkiego rejonu mózgu zwanego jądrem nadskrzyżowaniowym reguluje między innymi dobowy cykl snu i czuwania. "Wyniki naszych badań sugerują, że praca układu glimfatycznego nie zależy tylko od naszego snu, ale ogólnego rytmu aktywności organizmu, powiązanego z zegarem biologicznym" - mówi dr Nedergaard.
Badania prowadzono na myszach. Okazało się, że jeśli zwierzęta poddano narkozie, układ glimfatyczny ich mózgu pracował i tak tylko w dzień, kiedy prowadzące nocny tryb życia myszy normalnie śpią.
Zegar biologiczny u ludzi narzuca nam sen w nocy i czuwanie w dzień - tłumaczy pierwsza autorka pracy, prof. Lauren Hablitz z URMC.
Ponieważ wpływa on także na aktywność układu glimfatycznego, można wnioskować, że osoby, które nie dosypiają w nocy i nadrabiają to w dzień mogą być bardziej podatne na choroby neurologiczne. Niezależne badania wskazują, że rzeczywiście osoby śpiące w dzień są bardziej zagrożone chorobą Alzheimera, czy objawami demencji"dodaje Lauren Hablitz
Autorzy pracy zwracają uwagę, że działanie układu glimfatycznego, wiąże się ściśle z aktywnością komórek tkanki nerwowej zwanych astrocytami. To one regulują przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego przez centralny układ nerwowy, ich komunikacja ma kluczowe znaczenie dla skuteczności działania układu glimfatycznego podczas snu. Wyniki badań wskazują na to, że w stanie czuwania układ ten kieruje płyn mózgowo-rdzeniowy do naczyń limfatycznych w obrębie szyi, co może wspierać działanie układu odpornościowego.
Zrozumienie roli komunikacji między astrocytami i wpływu zegara biologicznego na działanie układu glimfatycznego ma kluczowe znaczenie dla poznania mechanizmu usuwania toksyn z mózguocenia dr Frederick Gregory z Army Research Office, które współfinansowało te badania
Ta wiedza może być podstawą do opracowania działań, które mogą pomóc przeciwdziałać szkodliwym skutkom braku snu i sprawić, że żołnierze będą mogli utrzymać sprawność przez dłuższy czas, bez potrzeby odpoczynku - dodaje Gregory.