Trečiadienis, 2013 m. Spalio 23 d. - Ročesterio universiteto medicinos centro Niujorke (JAV) atliktas tyrimas rodo, kad neseniai surasta sistema, pašalinanti atliekas iš smegenų, dažniausiai veikia miego metu. Šis apreiškimas galėtų pakeisti mokslininkų supratimą apie biologinį miego poveikį ir nurodyti naujus neurologinių sutrikimų gydymo būdus.
„Šis tyrimas rodo, kad smegenyse yra skirtingos funkcinės būsenos, kai miegate ir kai atsibundate“, - sakė Maikenas Nedergaardas, Ročesterio universiteto medicinos centro (URMC) Transliacinio neuromedicinos centro bendradarbis ir pagrindinis autorius. darbas „Tiesą sakant, miego atkūrimas atrodo dėl aktyvaus neuronų aktyvumo šalutinių produktų, kurie kaupiasi pabudimo metu, likvidavimo“, - priduria jis.
Tyrimas, paskelbtas ketvirtadienį žurnale „Science“, atskleidžia, kad unikalus būdas smegenyse šalinti smegenyse vadinamą „gliafinę“ sistemą yra labai aktyvus miego metu ir pašalina už ligą atsakingus toksinus. Alzheimerio liga ir kiti neurologiniai sutrikimai. Be to, tyrėjai nustatė, kad miego metu smegenų ląstelės yra mažesnio dydžio, todėl atliekas galima efektyviau šalinti.
Yra žinoma, kad praktiškai visų rūšių gyvūnai, nuo vaisinės muselės iki dešiniojo banginio, tam tikru būdu miega, tačiau šis latentinis laikotarpis turi reikšmingų trūkumų, ypač kai plėšrūnai yra ant sraigės. Tai privertė susimąstyti, kad jei sapnas neatlieka esminės biologinės funkcijos, tai galbūt yra viena didžiausių evoliucijos klaidų.
Nors naujausi atradimai parodė, kad miegas gali padėti išsaugoti ir įtvirtinti prisiminimus, panašu, kad šie pranašumai neleidžia panaikinti pažeidžiamumo, todėl mokslininkai spėja, kad miego ir žadinimo cikle turėtų būti svarbesnė funkcija.
Šie nauji rezultatai pridedami prie Nedergaardo ir jo kolegų praėjusiais metais atlikto atradimo apie unikalią sistemą smegenyse, kuri pašalina atliekas, iki šiol nežinomą. Sistema, atsakinga už ląstelių atliekų pašalinimą iš likusio kūno, limfinės sistemos, nėra išplėsta į smegenų sistemą, nes smegenys palaiko savo uždarą „ekosistemą“ ir yra saugomos sudėtingos molekulinių vartų sistemos, vadinamos kraujo-smegenų barjeras, kuris atidžiai kontroliuoja, kas patenka į smegenis ir iš jų išeina.
Šis valymo procesas anksčiau nebuvo aptiktas, nes jis gali būti stebimas tik gyvosiose smegenyse, o tai buvo neįmanoma iki naujų vaizdo gavimo technologijų atsiradimo, tai yra dviejų fotonų mikroskopijos. Dėl šių metodų tyrėjams pavyko pastebėti pelių, kurių smegenys yra labai panašios į žmonių, ir tai prilygsta vamzdynų ant arklio tarp smegenų kraujagyslių ir smegenų skysčio (CSF) pompų sistemai. smegenų audiniai, išvalydami atliekas į kraujotakos sistemą, kur jie pagaliau patenka į bendrą kraujo apytakos sistemą ir galiausiai į kepenis.
Laiku pašalinant atliekas iš smegenų, būtina nekontroliuojamai kaupti toksinius baltymus, tokius kaip beta-amiloidas, kuris gali sukelti Alzheimerio ligą. Tiesą sakant, beveik visos neurodegeneracinės ligos yra susijusios su atliekų produktų kaupimu iš ląstelių.
Vienas iš užuominų, rodančių, kad „gliumfinė“ sistema gali būti aktyvesnė miego metu, buvo tai, kad miego metu smegenų sunaudojamos energijos kiekis dramatiškai nemažėja. Kadangi CSF siurbimas reikalauja daug energijos, tyrėjai spėliojo, kad valymo procesas gali būti nesuderinamas su funkcijomis, kurias smegenys turi atlikti pabudę ir aktyviai apdoroti informaciją.
Atlikdami daugybę eksperimentų su pelėmis, mokslininkai pastebėjo, kad miego metu „gleivinė“ sistema buvo beveik dešimt kartų aktyvesnė ir kad smegenys pašalino žymiai daugiau beta-amiloido, kai graužikai miegojo.
Kitas stebinantis atradimas: smegenų ląstelės miego metu „susitraukia“ 60 procentų - tai susitraukimas, kuris sukuria daugiau erdvės tarp ląstelių ir leidžia CSF laisviau plauti per smegenų audinius. Priešingai, pabudę smegenų ląstelės yra arčiau viena kitos, ribodamos CSF srautą.
Tyrėjai pažymėjo, kad hormonas, vadinamas norepinefrinu, miego metu yra mažiau aktyvus. Šis neuromediatorius, kaip žinia, išmetamas sprogus, kai smegenys turi būti budrios, paprastai reaguodamos į baimę ar kitus išorinius dirgiklius, todėl tyrėjai spėlioja, kad norepinefrinas gali tarnauti kaip „reguliavimo meistras“ valdyme. smegenų ląstelių susitraukimas ir išsiplėtimas miego-budėjimo ciklų metu.
„Šie rezultatai turi didelę reikšmę smegenų purvo ligoms, tokioms kaip Alzheimerio liga, gydyti“, - teigė Nedergaardas. Jo manymu, pirmasis supratimas, kaip ir kada smegenys suaktyvina „limfinę“ sistemą ir išvalo atliekas, yra kritinis žingsnis siekiant modifikuoti šią sistemą ir priversti ją veikti efektyviau.
Šaltinis:
Žymės:
Regeneracija Žodynas Šeima
„Šis tyrimas rodo, kad smegenyse yra skirtingos funkcinės būsenos, kai miegate ir kai atsibundate“, - sakė Maikenas Nedergaardas, Ročesterio universiteto medicinos centro (URMC) Transliacinio neuromedicinos centro bendradarbis ir pagrindinis autorius. darbas „Tiesą sakant, miego atkūrimas atrodo dėl aktyvaus neuronų aktyvumo šalutinių produktų, kurie kaupiasi pabudimo metu, likvidavimo“, - priduria jis.
Tyrimas, paskelbtas ketvirtadienį žurnale „Science“, atskleidžia, kad unikalus būdas smegenyse šalinti smegenyse vadinamą „gliafinę“ sistemą yra labai aktyvus miego metu ir pašalina už ligą atsakingus toksinus. Alzheimerio liga ir kiti neurologiniai sutrikimai. Be to, tyrėjai nustatė, kad miego metu smegenų ląstelės yra mažesnio dydžio, todėl atliekas galima efektyviau šalinti.
Yra žinoma, kad praktiškai visų rūšių gyvūnai, nuo vaisinės muselės iki dešiniojo banginio, tam tikru būdu miega, tačiau šis latentinis laikotarpis turi reikšmingų trūkumų, ypač kai plėšrūnai yra ant sraigės. Tai privertė susimąstyti, kad jei sapnas neatlieka esminės biologinės funkcijos, tai galbūt yra viena didžiausių evoliucijos klaidų.
Nors naujausi atradimai parodė, kad miegas gali padėti išsaugoti ir įtvirtinti prisiminimus, panašu, kad šie pranašumai neleidžia panaikinti pažeidžiamumo, todėl mokslininkai spėja, kad miego ir žadinimo cikle turėtų būti svarbesnė funkcija.
Šie nauji rezultatai pridedami prie Nedergaardo ir jo kolegų praėjusiais metais atlikto atradimo apie unikalią sistemą smegenyse, kuri pašalina atliekas, iki šiol nežinomą. Sistema, atsakinga už ląstelių atliekų pašalinimą iš likusio kūno, limfinės sistemos, nėra išplėsta į smegenų sistemą, nes smegenys palaiko savo uždarą „ekosistemą“ ir yra saugomos sudėtingos molekulinių vartų sistemos, vadinamos kraujo-smegenų barjeras, kuris atidžiai kontroliuoja, kas patenka į smegenis ir iš jų išeina.
Šis valymo procesas anksčiau nebuvo aptiktas, nes jis gali būti stebimas tik gyvosiose smegenyse, o tai buvo neįmanoma iki naujų vaizdo gavimo technologijų atsiradimo, tai yra dviejų fotonų mikroskopijos. Dėl šių metodų tyrėjams pavyko pastebėti pelių, kurių smegenys yra labai panašios į žmonių, ir tai prilygsta vamzdynų ant arklio tarp smegenų kraujagyslių ir smegenų skysčio (CSF) pompų sistemai. smegenų audiniai, išvalydami atliekas į kraujotakos sistemą, kur jie pagaliau patenka į bendrą kraujo apytakos sistemą ir galiausiai į kepenis.
Laiku pašalinant atliekas iš smegenų, būtina nekontroliuojamai kaupti toksinius baltymus, tokius kaip beta-amiloidas, kuris gali sukelti Alzheimerio ligą. Tiesą sakant, beveik visos neurodegeneracinės ligos yra susijusios su atliekų produktų kaupimu iš ląstelių.
Vienas iš užuominų, rodančių, kad „gliumfinė“ sistema gali būti aktyvesnė miego metu, buvo tai, kad miego metu smegenų sunaudojamos energijos kiekis dramatiškai nemažėja. Kadangi CSF siurbimas reikalauja daug energijos, tyrėjai spėliojo, kad valymo procesas gali būti nesuderinamas su funkcijomis, kurias smegenys turi atlikti pabudę ir aktyviai apdoroti informaciją.
DAUGIAU AKTYVUS
Atlikdami daugybę eksperimentų su pelėmis, mokslininkai pastebėjo, kad miego metu „gleivinė“ sistema buvo beveik dešimt kartų aktyvesnė ir kad smegenys pašalino žymiai daugiau beta-amiloido, kai graužikai miegojo.
Kitas stebinantis atradimas: smegenų ląstelės miego metu „susitraukia“ 60 procentų - tai susitraukimas, kuris sukuria daugiau erdvės tarp ląstelių ir leidžia CSF laisviau plauti per smegenų audinius. Priešingai, pabudę smegenų ląstelės yra arčiau viena kitos, ribodamos CSF srautą.
Tyrėjai pažymėjo, kad hormonas, vadinamas norepinefrinu, miego metu yra mažiau aktyvus. Šis neuromediatorius, kaip žinia, išmetamas sprogus, kai smegenys turi būti budrios, paprastai reaguodamos į baimę ar kitus išorinius dirgiklius, todėl tyrėjai spėlioja, kad norepinefrinas gali tarnauti kaip „reguliavimo meistras“ valdyme. smegenų ląstelių susitraukimas ir išsiplėtimas miego-budėjimo ciklų metu.
„Šie rezultatai turi didelę reikšmę smegenų purvo ligoms, tokioms kaip Alzheimerio liga, gydyti“, - teigė Nedergaardas. Jo manymu, pirmasis supratimas, kaip ir kada smegenys suaktyvina „limfinę“ sistemą ir išvalo atliekas, yra kritinis žingsnis siekiant modifikuoti šią sistemą ir priversti ją veikti efektyviau.
Šaltinis:
