Hvor dybt vi sover kan påvirke vores hjernes evne til effektivt at vaske affald og giftige proteiner væk, antyder ny forskning.

Fordi søvn ofte bliver stadig lettere og mere forstyrret, når vi bliver ældre, forstærker og forklarer undersøgelsen sammenhængen mellem aldring, søvnmangel og øget risiko for Alzheimers sygdom.

”Søvn er afgørende for funktionen af ​​hjernens affaldsfjernelsessystem, og denne undersøgelse viser, at jo dybere søvn jo bedre,” siger Maiken Nedergaard, kodirektør for Center for Translational Neuromedicine ved University of Rochester Medical Center (URMC) og hovedforfatter af undersøgelsen.

"Disse fund føjer også til det stadig tydeligere bevis for, at søvnkvaliteten eller søvnmangel kan forudsige starten på Alzheimers og demens."

Undersøgelsen, der vises i tidsskriftet Science Forskud, indikerer, at den langsomme og stabile hjerne- og kardiopulmonale aktivitet forbundet med dyb ikke-REM-søvn er optimale for funktionen af ​​det glymfatiske system, hjernens unikke proces til fjernelse af affald. Resultaterne kan også forklare, hvorfor nogle former for anæstesi kan føre til kognitiv svækkelse hos ældre voksne.

Vask affald

Nedergaard og hendes kolleger først beskrevet det tidligere ukendte glymatiske system i 2012. Forud for det tidspunkt forstod forskerne ikke fuldt ud, hvordan hjernen, der opretholder sit eget lukkede økosystem, fjernede affald. Undersøgelsen afslørede et system af VVS, som piggybacks på blodkar og pumper cerebral spinalvæske (CSF) gennem hjernevæv for at vaske affald væk. EN efterfølgende undersøgelse viste, at dette system primært fungerer, mens vi sover.

Fordi akkumulering af giftige proteiner som beta-amyloid og tau i hjernen er forbundet med Alzheimers sygdom, har forskere spekuleret i, at svækkelse af det glymfatiske system på grund af forstyrret søvn kan være en drivkraft for sygdommen. Dette er kvadratisk med kliniske observationer, der viser en sammenhæng mellem søvnmangel og øget risiko for Alzheimers.

I den nuværende undersøgelse gennemførte forskere eksperimenter med mus bedøvet med seks forskellige bedøvelsesregimer. Mens dyrene var under anæstesi, spores forskerne hjernens elektriske aktivitet, kardiovaskulær aktivitet og den rensende strøm af CSF gennem hjernen.

Holdet observerede, at en kombination af lægemidlet ketamin og xylazin (K / X) mest replikerede den langsomme og stabile elektriske aktivitet i hjernen og langsom hjerterytme forbundet med dyb ikke-REM-søvn. Desuden syntes den elektriske aktivitet i hjernen hos mus, der blev administreret K / X, at være optimal til funktion af det glymfatiske system.

”De synkroniserede bølger af neurale aktiviteter under dyb langsombølge-søvn, specielt fyringsmønstre, der bevæger sig fra hjernens forside til ryggen, falder sammen med det, vi ved om strømmen af ​​CSF i det glymfatiske system,” siger Lauren Hablitz, en postdoktor tilknyttet Nedergaards laboratorium og første forfatter af undersøgelsen.

"Det ser ud til, at de kemikalier, der er involveret i affyringen af ​​neuroner, nemlig ioner, driver en osmoseproces, som hjælper med at trække væsken gennem hjernevæv."

Nye spørgsmål

Undersøgelsen rejser flere vigtige kliniske spørgsmål. Det styrker yderligere forbindelsen mellem søvn, aldring og Alzheimers sygdom. Forskere har vidst, at efterhånden som vi bliver ældre, bliver det sværere at opnå konsekvent dyb ikke-REM-søvn, og denne undersøgelse styrker vigtigheden af ​​dyb søvn for den korrekte funktion af det glymfatiske system.

Undersøgelsen demonstrerer også, at forbedring af søvn kan manipulere det glymfatiske system, et fund, der kan pege på potentielle kliniske tilgange, såsom søvnterapi eller andre metoder til at øge søvnkvaliteten for risikopopulationer.

Desuden, fordi flere af de forbindelser, der blev brugt i undersøgelsen, var analoge med anæstetika, der blev brugt i kliniske omgivelser, kaster undersøgelsen også lys over de kognitive vanskeligheder, som ældre patienter ofte oplever efter operationen og foreslår klasser af lægemidler, der kan hjælpe med at undgå dette fænomen. Mus i undersøgelsen, som forskere udsat for bedøvelsesmidler, der ikke inducerede langsom hjerneaktivitet, så mindsket glymfatisk aktivitet.

”Kognitiv svækkelse efter anæstesi og kirurgi er et stort problem,” siger medforfatter Tuomas Lilius med Center for Translationsneuromedicin ved Københavns Universitet i Danmark. "En betydelig procentdel af ældre patienter, der gennemgår operation, oplever en postoperativ periode med delirium eller har en ny eller forværret kognitiv svækkelse ved udskrivning."

Yderligere forskere fra University of Rochester og Københavns Universitet bidrog til undersøgelsen. National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institute for Aging, Adelson Foundation, Sigrid Juselius Foundation, Novo Nordisk Foundation og Lundbeck Foundation støttede forskningen.

Kilde: University of Rochester

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon