Ночная промывка мозгов
«Обида какая! Человек треть своей жизни проводит во сне! Представляете, как досадно проспать двадцать пять лет! Ужасно! Двадцать пять лет валяешься на боку, и ничего с тобой интересного не происходит!» - сетовала героиня повести братьев Вайнеров. И была не права.
Во-первых, интересного происходит очень много, а во-вторых, очаровательная Варя Синичкина не могла знать, что если бы не эта треть жизни, то в старости нас с высокой вероятностью ждали бы болезнь Альцгеймера и другие нежелательные «визитёры».
Загадка сна, как известно, не разгадана до конца и поныне. Для чего нужен сон? Первый напрашивающийся ответ – для отдыха. Но, чтобы дать отдохнуть мышцам и вообще телу, достаточно принять удобное положение и на некоторое время расслабиться. Отдохнуть же психологически вполне можно, наблюдая рыбок в аквариуме под расслабляющую музыку. Есть животные, которые вообще не спят, например, змеи: эти пресмыкающиеся во время отдыха впадают в состояние оцепенения, то есть расслабляются и почти полностью отключают мозг, оставив «на дежурстве» только центры безусловных рефлексов, да и то горит, так сказать, лишь одна лампочка из десяти.
Нужно заметить, что с научной точки зрения лежаче-расслабленное положение с закрытыми глазами ещё не сон. Сном учёные называют состояние организма с минимальной мозговой деятельностью и пониженной реакцией на внешние раздражители. Так вот, если пользоваться этим определением, то спят в настоящем смысле именно змеи, а мы – нет!
То есть на окружающее-то мы во сне реагируем слабее, чем бодрствуя, а вот наша «сонная» мозговая деятельность в эту формулу решительно не укладывается. У нас (и у других млекопитающих, мы не одиноки) во время сна продолжают функционировать множество различных нейронных цепочек, причём ответственных в большинстве за высшую нервную деятельность. Кстати говоря, именно эта работа мозга и дарит нам сны, змеи снов, наверное, не видят.
И тут, разумеется, встаёт вопрос: зачем? Зачем он, наш мозг, работает во сне, когда для отдыха логичнее было бы отключиться? Предположений было сделано много: в состоянии сна происходит сортировка информации, полученной за день, отбрасывается мусор, а важное переносится из краткосрочной в долгосрочную память; или во сне происходит формирование новых нейронных цепочек (опять же на основе дневных впечатлений), и это является своеобразным процессом обучения. А известный учёный, доктор биологических наук Иван Пигарёв считает, что мозг на основании информации, поступающей от распределенных по организму рецепторов, всесторонне оценивает физическое состояние тела и вырабатывает программы действий для поддержания параметров организма в пределах заданных норм.
Все эти гипотезы не противоречат друг другу, а гипотеза доктора Пигарёва кажется наиболее фундаментальной, однако наука на месте не стоит и лишних знаний не бывает. Группа исследователей из Медицинского центра Рочестерского университета (США) под руководством профессора Майкен Недергаард недавно смогла выяснить, для чего нужен сон самому мозгу.
Ещё три года назад учёные из группы Недергаард обнаружили неизвестную дотоле систему очистки тканей, сходную с лимфатической, ответственной за вывод из организма многих отходов. Новая система была названа глимфатической, и она, по мнению учёных, отвечает за очищение от «мусора» тканей мозга. Причём происходит это именно во время сна.
Глимфатическая система представляет собой сеть каналов, образованных астроцитами, клетками нейроглии, окружающего нейроны "обслуживающего" слоя. Данные каналы опутывают кровеносные сосуды и взаимодействуют с ними. Работает система так: через её каналы прокачивается спинномозговая жидкость вместе с продуктами деятельности мозга (а это, как известно не только стихи и сонаты, но и химические вещества); когда жидкость по каналу доходит до кровеносного сосуда, происходит передача ненужных веществ в кровь, откуда они уже выводятся «в общем порядке» вместе с прочими шлаками.
Следующее предположение исследователей состояло в том, что «отходы» выводятся из мозга во время сна, что логично, ведь именно во сне работает минимум нейронов, и можно направить энергию на «наведение порядка». А энергии требуется довольно много, это связано со свойствами астроцитов.
Теорию проверяли на мышах. После того, как мыши засыпали, им в спинномозговую жидкость вводили зелёный краситель. Через полчаса мышей будили и вводили краситель красный. (В Академгородке в Новосибирске лабораторной мыши поставили памятник, и правильно, я считаю!) Всё это время за мозгом мышей велось наблюдение с помощью двухфотонного лазерного микроскопа, который позволяет наблюдать живые ткани на глубине более одного миллиметра.
Предположение учёных подтвердилось, - очень быстро вещество зелёного цвета оказывалось в глимфатической системе, откуда поступал в кровь; красный же краситель «плавал» по мозгу мышей весь день и попадал в выводящие каналы только тогда, когда животные засыпали.
Итак, глимфатическая система работает именно во время сна, следовательно сон нужен ещё и для того, чтобы очистить мозг от продуктов метаболизма.
А если не очищать? Ничего хорошего, как вы, несомненно, понимаете. Давно имелось предположение, и группа Нидергаард его подтвердила, что наличие в нейронах и нейроглии невыведенных отходов ведёт к возникновению тяжёлых заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера. Нейрофизиологи давно предполагали, что нарушения сна и болезнь Альцгеймера взаимосвязаны. Кроме того, без всяких болезней «замусоренность» мозга может вызвать проблемы с памятью и другими функциями. Поэтому призыв «Спи на здоровье!» нужно понимать буквально. Учёные доказали!
Автор: Х.Иванов