Щоб мозок був здоровий, треба спати на боці

Досить довго ніхто не знав, як мозок позбавляється від біохімічного сміття: продуктів метаболізму, зіпсованих молекул, що відслужили своє, і т. д. Зазвичай "каналізацією" служить кровоносна і лімфатична системи, але між нервовою тканиною і кровоносними судинами в мозку стоїть потужний гематоенцефалічний бар'єр, який мало що пропускає через себе.

Проте кілька років тому Майкен Недергард (Maiken Nedergaard) і його колеги з Рочестерского університету знайшли в мозку власну сміттєприбиральну систему. Кровоносні судини в мозку оточені чохлами з відростків астроцитів - допоміжних, або гліальних клітин. Виходить подвійна трубка, і в проміжок між її двома стінками проникає "засмічена" міжклітинна рідина, яка фільтрує сміття в кровоносну судину. Причому астроцити створюють в ній тиск, так що фільтрація тут не пасивна, а активна. Систему назвали глімфатичною: функціонувала вона подібно до звичайної лімфатичної, тільки зроблена була з гліальних клітин.

Робота сміттєприбиральної системи залежить від дій мембранних каналів астроцитів, які вимагають досить багато енергії. Це наштовхнуло на думку, що глімфатична система мозку залишається функціональною під час сну: на роботу нейронів, на сприйняття і аналіз зовнішніх сигналів, на аналітику і т. п. енергія не витрачається, тому її можна направити на прибирання сміття.

Подальші експерименти гіпотезу підтвердили: активне прокачування міжклітинної рідини через гліальний фільтр включалося саме уві сні. Причому під час сну на 60% збільшувалася відстань між нервовими клітинами, які як би зіщулювалися, щоб розширити канали для циркуляції спинномозкової рідини і полегшити їй доступ до глімфатичної системи. Що до контролю над нею, то тут дослідники віддають головну роль нейромедіатору норадреналіну, рівень якого сильно падає під час сну і зростає при пробудженні.  Але якщо глімфатична система включається уві сні, значить, її робота залежить від того, як ми спимо? Дійсно, як з'ясували все ті ж Майкен Недергард зі співробітниками Рочестерського університету і дослідники, котрі приєдналися до них, з Університету штату Нью-Йорк в Стоуні-Брук, на ефективність сміттєприбиральних процесів в мозку впливає положення тіла уві сні. Досліди ставили на тваринах: лабораторним гризунам вводили спеціальну мітку, по якій можна було стежити, наскільки ефективно з мозку виводяться зіпсовані білки, і укладали тварин спати. Як пишуть автори роботи в Journal of Neuroscience, краще всього мозкова "каналізація" працювала у тому випадку, якщо звірі спали на боці. Тут варто сказати, що і тварини, і люди сплять найчастіше на боці, що, можливо, пов'язано якраз з роботою глімфатичних каналів (хоча отримані результати все одно треба буде підтвердити в дослідженнях за участю людей).

Зіпсовані молекули, за якими стежили в експериментах, були білками тау і бета-амілоідом - накопичуючись в нейронах, вони викликають синдром Альцгеймера. Відомо, що багато неврологічних захворювань, включаючи нейродегенеративні синдроми, пов'язані з розладами сну. Можливо, порушення роботи сміттєприбиральної системи, що активізується під час сну, якраз сприяє розвитку таких хвороб. Так що правильний сон допомагає мозку не лише відновити психічні функції, але і ефективно позбавитися від небезпечних речовин.