Nicht alle schlafen gleich, wenn es um die Reinigung des Gehirns

Neue Forschung zeigt, wie die Tiefe des Schlafes auswirken kann unser Gehirn die Fähigkeit, effizient zu waschen Sie Weg Abfall und toxische Proteine. Da schlafen oft wird zunehmend leichter und mehr gestört, wie wir älter werden, ist die Studie untermauert und möglicherweise erklärt die verbindungen zwischen Alter, Schlafentzug und das erhöhte Risiko für die Alzheimer-Krankheit.

„Schlaf ist entscheidend für die Funktion des Gehirns, Abfall-Abbau-system-und diese Studie zeigt, dass je tiefer der Schlaf, desto besser“, sagt Maiken Nedergaard, M. D., D. M. Sc., co-Direktor des Zentrums für Translationale Neuromedicine an der University of Rochester Medical Center (URMC) und führen Autor der Studie. „Diese Erkenntnisse auch hinzufügen, die immer deutlicher die Beweise, dass die Qualität von Schlaf oder Schlafentzug kann Vorhersagen, das auftreten von Alzheimer und Demenz.“

Die Studie erscheint in der Zeitschrift Science die Fortschritte, zeigt, dass die langsame und stetige Gehirn und Herz-Kreislauf-Aktivität, verbunden mit tiefen non-REM-Schlaf sind optimal für die Funktion des glymphatic system, das Gehirn einzigartigen Prozess der Beseitigung von Abfällen. Die Befunde können auch erklären, warum einige Formen der Anästhesie kann dazu führen, kognitive Beeinträchtigung in den älteren Erwachsenen.

Das bisher unbekannte glymphatic-system wurde erstmals beschrieben von Nedergaard und Ihre Kollegen im Jahr 2012. Vor diesem Punkt, die Wissenschaftler nicht vollständig verstehen, wie das Gehirn, die behauptet, einen eigenen geschlossenen ökosystem, entfernt Abfälle. Die Studie offenbart ein system für Sanitär -, welche piggybacks auf Blutgefäße und Pumpen zerebralen spinalen Flüssigkeit (CSF) durch Hirngewebe Weg zu waschen Abfall. Eine spätere Studie zeigte, dass dieses system in Erster Linie arbeitet, während wir schlafen.

Da die Anhäufung der toxischen Proteine wie beta-amyloid und tau im Gehirn sind verknüpft mit Alzheimer-Krankheit, die Forscher haben spekuliert, dass eine Beeinträchtigung der glymphatic system aufgrund zerbrochener Schlaf könnte ein Treiber sein der Krankheit. Diese Quadrate mit den klinischen Beobachtungen, die zeigen einen Zusammenhang zwischen Schlafentzug und erhöhtes Risiko für Alzheimer.

In der aktuellen Studie, die Forscher führten Experimente mit Mäuse wurden anästhesiert mit sechs verschiedenen Narkose-Regime. Während die Tiere wurden unter Narkose, die Forscher verfolgt Gehirn elektrische Aktivität, Herz-Kreislauf-Aktivität, und den reinigenden Fluss des liquors, der durch das Gehirn. Das team beobachtet, dass eine Kombination der Medikamente Ketamin und xylazine (K/X), die eng repliziert die langsam und stetig elektrische Aktivität im Gehirn und langsame Herzfrequenz verbunden mit tiefen non-REM-Schlaf. Außerdem, die elektrische Aktivität in den Gehirnen von Mäusen verabreicht, K/X erschien optimal für die Funktion des glymphatic system.

„Die synchronisierte Wellen neuronaler Aktivität während des tiefen slow-wave-Schlaf, insbesondere impulsmuster, die sich bewegen von der Vorderseite des Gehirns auf den Rücken, decken sich mit dem, was wir wissen über den Fluss der CSF in die glymphatic-system“, sagte Lauren Hablitz, Ph. D., ein Postdoktorand in Nedergaard-Labor und ersten Autor von der Studie. „Es scheint, dass die Chemikalien, die in den feuern von Neuronen, nämlich Ionen, fahre einen Prozess der Osmose, die hilft, ziehen Sie die Flüssigkeit durch Hirngewebe.“

Die Studie wirft einige wichtige klinische Fragen. Weiter stärkt die Verbindung zwischen Schlaf, Altern und Alzheimer-Krankheit. Es ist bekannt, dass, wie wir Altern, wird es schwieriger, konsequent zu erreichen tiefen non-REM-Schlaf, und die Studie stärkt die Bedeutung der deep-sleep, um die ordnungsgemäße Funktion des glymphatic system. Die Studie zeigt auch, dass die glymphatic system manipuliert werden kann durch die Verbesserung der Schlaf, ein Befund, der möglicherweise auf eine mögliche klinische Ansätze, wie Schlaf-Therapie oder andere Methoden zur Erhöhung der Qualität des Schlafes, für at-risk-Populationen.

Darüber hinaus, da mehrere der verbindungen verwendet werden, die in die Studie wurden Analog zu Anästhetika in der klinischen Einstellungen, die Studie wirft auch ein Licht auf die kognitiven Schwierigkeiten, die bei älteren Patienten Häufig die Erfahrung nach der Operation und schlägt vor, Klassen von Medikamenten, die verwendet werden könnte, um dieses Phänomen zu vermeiden. Mäuse in der Studie, die ausgesetzt wurden, die Anästhesie, die nicht induzieren langsame Hirnaktivität sah, vermindert glymphatic Aktivität.