Hur djupt vi sover kan påverka vår hjärna förmåga att effektivt tvätta bort avfall och toxiska proteiner, föreslår ny forskning.

Eftersom sömn ofta blir alltmer lättare och mer störd när vi blir äldre, förstärker studien och potentiellt förklarar kopplingarna mellan åldrande, sömnlöshet och ökad risk för Alzheimers sjukdom.

"Sömn är avgörande för hjärnans avfallshanteringssystem och den här studien visar att ju djupare sömnen blir bättre, säger Maiken Nedergaard, codirector för Center for Translational Neuromedicine vid University of Rochester Medical Center (URMC) och huvudförfattare av studien.

"Dessa resultat lägger också till de allt tydligare bevisen på att sömnkvaliteten kan förutsäga uppkomsten av Alzheimers och demens."

Studien, som framträder i tidskriften Vetenskap Förskott, indikerar att den långsamma och stabila hjärnans och kardiopulmonala aktiviteten i samband med djup icke-REM-sömn är optimal för funktionen hos det glympatiska systemet, hjärnans unika process för att avlägsna avfall. Resultaten kan också förklara varför vissa former av anestesi kan leda till kognitiv försämring hos äldre vuxna.

Tvätta bort avfall

Nedergaard och hennes kollegor först beskrivna det tidigare okända glympatiska systemet i 2012. Före den tiden förstod forskarna inte helt hur hjärnan, som behåller sitt eget slutna ekosystem, avlägsnade avfall. Studien avslöjade ett system för VVS som piggybacks på blodkärl och pumpar hjärnspinalvätska (CSF) genom hjärnvävnad för att tvätta bort avfall. en efterföljande studie visade att detta system huvudsakligen fungerar när vi sover.

Eftersom ackumulering av toxiska proteiner som beta-amyloid och tau i hjärnan är förknippade med Alzheimers sjukdom, har forskare spekulerat på att försämring av det glympatiska systemet på grund av störd sömn kan vara en sjukdomsförare. Detta kvadrater med kliniska observationer som visar en koppling mellan sömnberövande och ökad risk för Alzheimers.

I den aktuella studien genomförde forskare experiment med möss bedövade med sex olika anestesimetoder. Medan djuren var under anestesi spårade forskarna hjärnans elektriska aktivitet, kardiovaskulär aktivitet och rensningsflödet av CSF genom hjärnan.

Teamet observerade att en kombination av läkemedelsketamin och xylazin (K / X) nästan upprepade den långsamma och stabila elektriska aktiviteten i hjärnan och långsam hjärtfrekvens associerad med djup icke-REM-sömn. Vidare verkade den elektriska aktiviteten i hjärnorna hos möss som administrerades K / X vara optimala för funktionen av det glympatiska systemet.

"De synkroniserade vågorna av neural aktivitet under djup långvågig sömn, speciellt skjutmönster som rör sig från hjärnans framsida till baksidan, sammanfaller med vad vi vet om flödet av CSF i det glympatiska systemet", säger Lauren Hablitz, en postdoktoral associera i Nedergaards lab och första författare av studien.

"Det verkar som att de kemikalier som är involverade i bränningen av neuroner, nämligen joner, driver en process av osmos som hjälper till att dra vätskan genom hjärnvävnaden."

nya frågor

Studien väcker flera viktiga kliniska frågor. Det bidrar vidare till kopplingen mellan sömn, åldrande och Alzheimers sjukdom. Forskare har visat att när vi blir ålder blir det svårare att konsekvent uppnå djup icke-REM-sömn, och den här studien förstärker vikten av djup sömn till det glymphatic-systemets korrekta funktion.

Studien visar också att förbättrad sömn kan manipulera det glympatiska systemet, ett resultat som kan peka på potentiella kliniska tillvägagångssätt, såsom sömnterapi eller andra metoder för att öka sömnkvaliteten för riskfyllda populationer.

Dessutom, eftersom flera av de föreningar som användes i studien var analoga med anestetika som användes i kliniska inställningar, lyfter studien också på de kognitiva svårigheter som äldre patienter ofta upplever efter operationen och föreslår klasser av droger som kan bidra till att undvika detta fenomen. Möss i studien som forskare utsatte för anestetika som inte orsakade långsam hjärnaktivitet såg minskad glimatisk aktivitet.

"Kognitiv försämring efter anestesi och operation är ett stort problem", säger medarbetare Tuomas Lilius med Center for Translational Neuromedicine vid Köpenhamns Universitet i Danmark. "En betydande andel av äldre patienter som genomgår operation upplever en postoperativ deliriumperiod eller har en ny eller förvärrad kognitiv försämring vid urladdning."

Ytterligare forskare från University of Rochester och Köpenhamns universitet bidrog till studien. National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institute of Aging, Adelson Foundation, Sigrid Juselius Foundation, Novo Nordisk Foundation och Lundbeck Foundation stödde forskningen.

Källa: University of Rochester

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon