Τετάρτη, 23 Οκτωβρίου 2013.- Μια έρευνα από το Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου του Rochester, στη Νέα Υόρκη, Ηνωμένες Πολιτείες, δείχνει ότι ένα πρόσφατα ανακαλυφθέν σύστημα που εξαλείφει τα απόβλητα από τον εγκέφαλο δρα κυρίως κατά τη διάρκεια του ύπνου. Αυτή η αποκάλυψη θα μπορούσε να μετασχηματίσει την κατανόηση των βιολογικών επιπτώσεων του ύπνου από τους επιστήμονες και να επισημάνει νέους τρόπους αντιμετώπισης νευρολογικών διαταραχών.
"Η μελέτη αυτή δείχνει ότι ο εγκέφαλος έχει διαφορετικές λειτουργικές καταστάσεις όταν κοιμάστε και όταν ξυπνάτε", δήλωσε ο Maiken Nedergaard, συν-διευθυντής του Κέντρου Μεταγραφικής Νευρομυϊκής στο Κέντρο Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ (URMC) και επικεφαλής συγγραφέας εργασία "Στην πραγματικότητα, η αποκαταστατική φύση του ύπνου φαίνεται να είναι αποτέλεσμα της ενεργού εκκαθάρισης των παραπροϊόντων της νευρωνικής δραστηριότητας που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια της αφύπνισης", προσθέτει.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε την Πέμπτη στο περιοδικό «Science», αποκαλύπτει ότι η μοναδική μέθοδος στον εγκέφαλο για τη διάθεση των αποβλήτων, γνωστή ως το «γλυφατικό» σύστημα, είναι πολύ δραστική κατά τον ύπνο, αφαιρώντας τις τοξίνες που ευθύνονται για τη νόσο Αλτσχάιμερ και άλλες νευρολογικές διαταραχές. Επιπλέον, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι κατά τη διάρκεια του ύπνου, τα εγκεφαλικά κύτταρα μειώνονται σε μέγεθος, επιτρέποντας την απόρριψη των αποβλήτων πιο αποτελεσματικά.
Είναι γνωστό ότι σχεδόν όλα τα είδη ζώων, από τη μύγα φρούτων μέχρι τη σωστή φάλαινα, κοιμούνται με κάποιο τρόπο, αλλά αυτή η περίοδος λανθάνουσας διάρκειας έχει σημαντικά μειονεκτήματα, ειδικά όταν τα αρπακτικά ζώα βρίσκονται στη σκύρα. Αυτό μας έχει οδηγήσει στο να σκεφτούμε ότι εάν το όνειρο δεν εκτελεί μια ουσιαστική βιολογική λειτουργία τότε είναι ίσως ένα από τα μεγαλύτερα λάθη της εξέλιξης.
Ενώ τα πρόσφατα ευρήματα έχουν δείξει ότι ο ύπνος μπορεί να βοηθήσει στην αποθήκευση και την εδραίωση μνήμης, τα οφέλη αυτά δεν φαίνεται να ξεπερνούν την ευαισθησία, οδηγώντας τους επιστήμονες να υποθέσουν ότι πρέπει να υπάρχει μια πιο ουσιαστική λειτουργία για τον κύκλο ύπνου-αφύπνισης.
Αυτά τα νέα αποτελέσματα προστίθενται στην ανακάλυψη που πραγματοποίησε το περασμένο έτος ο Nedergaard και οι συνεργάτες του για την ύπαρξη ενός μοναδικού συστήματος στον εγκέφαλο που εξαλείφει τα απόβλητα, μέχρι τώρα άγνωστα. Το σύστημα που είναι υπεύθυνο για την εξάλειψη των κυτταρικών αποβλήτων στο υπόλοιπο σώμα, το λεμφικό σύστημα, δεν επεκτείνεται σε αυτό του εγκεφάλου, επειδή ο εγκέφαλος διατηρεί το δικό του κλειστό "οικοσύστημα" και προστατεύεται από ένα πολύπλοκο σύστημα μοριακών πύλων, το οποίο ονομάζεται αιματοεγκεφαλικό φράγμα, το οποίο ελέγχει στενά αυτό που εισέρχεται και εξέρχεται από τον εγκέφαλο.
Αυτή η διαδικασία καθαρισμού δεν είχε ανιχνευθεί πριν, επειδή μπορεί να παρατηρηθεί μόνο στον ζωντανό εγκέφαλο, κάτι που δεν ήταν δυνατό πριν από την άφιξη νέων τεχνολογιών απεικόνισης, δηλαδή μικροσκοπία δύο φωτονίων. Χάρη σε αυτές τις τεχνικές, οι ερευνητές μπόρεσαν να παρατηρήσουν σε ποντίκια, των οποίων ο εγκέφαλος είναι πολύ παρόμοιος με τον άνθρωπο, ο οποίος ισοδυναμεί με ένα σύστημα σωληνώσεων με άλογο μεταξύ των αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου και των εγκεφαλονωτιαίων υγρών (CSF) τους ιστούς του εγκεφάλου, καθαρίζοντας τα απόβλητα στο κυκλοφορικό σύστημα, όπου τελικά φτάνουν στο γενικό σύστημα κυκλοφορίας του αίματος και, τελικά, στο ήπαρ.
Η έγκαιρη απομάκρυνση των αποβλήτων από τον εγκέφαλο είναι απαραίτητη για την ανεξέλεγκτη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών όπως το β-αμυλοειδές, που μπορεί να οδηγήσει σε νόσο Alzheimer. Στην πραγματικότητα, σχεδόν όλες οι νευροεκφυλιστικές νόσοι σχετίζονται με τη συσσώρευση αποβλήτων από τα κύτταρα.
Μια από τις ενδείξεις που πρότειναν ότι το σύστημα «glymphatic» μπορεί να είναι πιο ενεργό κατά τη διάρκεια του ύπνου ήταν το γεγονός ότι η ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται από τον εγκέφαλο δεν μειώνεται δραματικά ενώ κοιμόμαστε. Επειδή η άντληση CSF απαιτεί πολλή ενέργεια, οι ερευνητές υποθέτουν ότι η διαδικασία καθαρισμού μπορεί να μην είναι συμβατή με τις λειτουργίες που πρέπει να έχει ο εγκέφαλος όταν είμαστε ξύπνιοι και επεξεργαζόμαστε ενεργά τις πληροφορίες.
Μέσα από μια σειρά πειραμάτων σε ποντίκια, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι το σύστημα «glyfphatic» ήταν σχεδόν δέκα φορές πιο ενεργό κατά τη διάρκεια του ύπνου και ότι ο εγκέφαλος απέκλεισε σημαντικά περισσότερο β-αμυλοειδές όταν τα τρωκτικά κοιμούνται.
Ένα άλλο εκπληκτικό εύρημα ήταν ότι τα κύτταρα στον εγκέφαλο "συρρικνώνονται" κατά 60% κατά τη διάρκεια του ύπνου, μια συστολή που δημιουργεί περισσότερο χώρο μεταξύ των κυττάρων και επιτρέπει στο CSF να πλένεται πιο ελεύθερα μέσω του εγκεφαλικού ιστού. Αντίθετα, όταν είναι ξύπνιοι, τα εγκεφαλικά κύτταρα είναι πιο κοντά μεταξύ τους, περιορίζοντας τη ροή του ΚΠΣ.
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι μια ορμόνη που ονομάζεται νορεπινεφρίνη είναι λιγότερο δραστική στον ύπνο. Αυτός ο νευροδιαβιβαστής είναι γνωστός ότι εκτοξεύεται όταν ο εγκέφαλος πρέπει να είναι σε εγρήγορση, συνήθως ως απάντηση στον φόβο ή σε άλλα εξωτερικά ερεθίσματα, έτσι οι ερευνητές υποθέτουν ότι η νορεπινεφρίνη μπορεί να χρησιμεύσει ως «ρυθμιστικός κύριος» ελέγχου. της συστολής και της επέκτασης των εγκεφαλικών κυττάρων κατά τη διάρκεια κύκλων ύπνου-αφύπνισης.
"Αυτά τα αποτελέσματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη θεραπεία των ασθενειών του εγκεφάλου, όπως του Alzheimer", δήλωσε ο Nedergaard. Κατά την άποψή του, η κατανόηση του πώς και πότε ο εγκέφαλος ενεργοποιεί το «γλυφατικό» σύστημα και καθαρίζει τα απόβλητα είναι ένα κρίσιμο πρώτο βήμα στις προσπάθειες για την ενδεχόμενη διαμόρφωση αυτού του συστήματος και την αποτελεσματικότερη λειτουργία του.
Πηγή:
Ετικέτες:
Ψυχολογία Ομορφιά Υγεία
"Η μελέτη αυτή δείχνει ότι ο εγκέφαλος έχει διαφορετικές λειτουργικές καταστάσεις όταν κοιμάστε και όταν ξυπνάτε", δήλωσε ο Maiken Nedergaard, συν-διευθυντής του Κέντρου Μεταγραφικής Νευρομυϊκής στο Κέντρο Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ (URMC) και επικεφαλής συγγραφέας εργασία "Στην πραγματικότητα, η αποκαταστατική φύση του ύπνου φαίνεται να είναι αποτέλεσμα της ενεργού εκκαθάρισης των παραπροϊόντων της νευρωνικής δραστηριότητας που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια της αφύπνισης", προσθέτει.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε την Πέμπτη στο περιοδικό «Science», αποκαλύπτει ότι η μοναδική μέθοδος στον εγκέφαλο για τη διάθεση των αποβλήτων, γνωστή ως το «γλυφατικό» σύστημα, είναι πολύ δραστική κατά τον ύπνο, αφαιρώντας τις τοξίνες που ευθύνονται για τη νόσο Αλτσχάιμερ και άλλες νευρολογικές διαταραχές. Επιπλέον, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι κατά τη διάρκεια του ύπνου, τα εγκεφαλικά κύτταρα μειώνονται σε μέγεθος, επιτρέποντας την απόρριψη των αποβλήτων πιο αποτελεσματικά.
Είναι γνωστό ότι σχεδόν όλα τα είδη ζώων, από τη μύγα φρούτων μέχρι τη σωστή φάλαινα, κοιμούνται με κάποιο τρόπο, αλλά αυτή η περίοδος λανθάνουσας διάρκειας έχει σημαντικά μειονεκτήματα, ειδικά όταν τα αρπακτικά ζώα βρίσκονται στη σκύρα. Αυτό μας έχει οδηγήσει στο να σκεφτούμε ότι εάν το όνειρο δεν εκτελεί μια ουσιαστική βιολογική λειτουργία τότε είναι ίσως ένα από τα μεγαλύτερα λάθη της εξέλιξης.
Ενώ τα πρόσφατα ευρήματα έχουν δείξει ότι ο ύπνος μπορεί να βοηθήσει στην αποθήκευση και την εδραίωση μνήμης, τα οφέλη αυτά δεν φαίνεται να ξεπερνούν την ευαισθησία, οδηγώντας τους επιστήμονες να υποθέσουν ότι πρέπει να υπάρχει μια πιο ουσιαστική λειτουργία για τον κύκλο ύπνου-αφύπνισης.
Αυτά τα νέα αποτελέσματα προστίθενται στην ανακάλυψη που πραγματοποίησε το περασμένο έτος ο Nedergaard και οι συνεργάτες του για την ύπαρξη ενός μοναδικού συστήματος στον εγκέφαλο που εξαλείφει τα απόβλητα, μέχρι τώρα άγνωστα. Το σύστημα που είναι υπεύθυνο για την εξάλειψη των κυτταρικών αποβλήτων στο υπόλοιπο σώμα, το λεμφικό σύστημα, δεν επεκτείνεται σε αυτό του εγκεφάλου, επειδή ο εγκέφαλος διατηρεί το δικό του κλειστό "οικοσύστημα" και προστατεύεται από ένα πολύπλοκο σύστημα μοριακών πύλων, το οποίο ονομάζεται αιματοεγκεφαλικό φράγμα, το οποίο ελέγχει στενά αυτό που εισέρχεται και εξέρχεται από τον εγκέφαλο.
Αυτή η διαδικασία καθαρισμού δεν είχε ανιχνευθεί πριν, επειδή μπορεί να παρατηρηθεί μόνο στον ζωντανό εγκέφαλο, κάτι που δεν ήταν δυνατό πριν από την άφιξη νέων τεχνολογιών απεικόνισης, δηλαδή μικροσκοπία δύο φωτονίων. Χάρη σε αυτές τις τεχνικές, οι ερευνητές μπόρεσαν να παρατηρήσουν σε ποντίκια, των οποίων ο εγκέφαλος είναι πολύ παρόμοιος με τον άνθρωπο, ο οποίος ισοδυναμεί με ένα σύστημα σωληνώσεων με άλογο μεταξύ των αιμοφόρων αγγείων του εγκεφάλου και των εγκεφαλονωτιαίων υγρών (CSF) τους ιστούς του εγκεφάλου, καθαρίζοντας τα απόβλητα στο κυκλοφορικό σύστημα, όπου τελικά φτάνουν στο γενικό σύστημα κυκλοφορίας του αίματος και, τελικά, στο ήπαρ.
Η έγκαιρη απομάκρυνση των αποβλήτων από τον εγκέφαλο είναι απαραίτητη για την ανεξέλεγκτη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών όπως το β-αμυλοειδές, που μπορεί να οδηγήσει σε νόσο Alzheimer. Στην πραγματικότητα, σχεδόν όλες οι νευροεκφυλιστικές νόσοι σχετίζονται με τη συσσώρευση αποβλήτων από τα κύτταρα.
Μια από τις ενδείξεις που πρότειναν ότι το σύστημα «glymphatic» μπορεί να είναι πιο ενεργό κατά τη διάρκεια του ύπνου ήταν το γεγονός ότι η ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται από τον εγκέφαλο δεν μειώνεται δραματικά ενώ κοιμόμαστε. Επειδή η άντληση CSF απαιτεί πολλή ενέργεια, οι ερευνητές υποθέτουν ότι η διαδικασία καθαρισμού μπορεί να μην είναι συμβατή με τις λειτουργίες που πρέπει να έχει ο εγκέφαλος όταν είμαστε ξύπνιοι και επεξεργαζόμαστε ενεργά τις πληροφορίες.
ΜΕ ΔΕΝ ΔΕΝ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ
Μέσα από μια σειρά πειραμάτων σε ποντίκια, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι το σύστημα «glyfphatic» ήταν σχεδόν δέκα φορές πιο ενεργό κατά τη διάρκεια του ύπνου και ότι ο εγκέφαλος απέκλεισε σημαντικά περισσότερο β-αμυλοειδές όταν τα τρωκτικά κοιμούνται.
Ένα άλλο εκπληκτικό εύρημα ήταν ότι τα κύτταρα στον εγκέφαλο "συρρικνώνονται" κατά 60% κατά τη διάρκεια του ύπνου, μια συστολή που δημιουργεί περισσότερο χώρο μεταξύ των κυττάρων και επιτρέπει στο CSF να πλένεται πιο ελεύθερα μέσω του εγκεφαλικού ιστού. Αντίθετα, όταν είναι ξύπνιοι, τα εγκεφαλικά κύτταρα είναι πιο κοντά μεταξύ τους, περιορίζοντας τη ροή του ΚΠΣ.
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι μια ορμόνη που ονομάζεται νορεπινεφρίνη είναι λιγότερο δραστική στον ύπνο. Αυτός ο νευροδιαβιβαστής είναι γνωστός ότι εκτοξεύεται όταν ο εγκέφαλος πρέπει να είναι σε εγρήγορση, συνήθως ως απάντηση στον φόβο ή σε άλλα εξωτερικά ερεθίσματα, έτσι οι ερευνητές υποθέτουν ότι η νορεπινεφρίνη μπορεί να χρησιμεύσει ως «ρυθμιστικός κύριος» ελέγχου. της συστολής και της επέκτασης των εγκεφαλικών κυττάρων κατά τη διάρκεια κύκλων ύπνου-αφύπνισης.
"Αυτά τα αποτελέσματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη θεραπεία των ασθενειών του εγκεφάλου, όπως του Alzheimer", δήλωσε ο Nedergaard. Κατά την άποψή του, η κατανόηση του πώς και πότε ο εγκέφαλος ενεργοποιεί το «γλυφατικό» σύστημα και καθαρίζει τα απόβλητα είναι ένα κρίσιμο πρώτο βήμα στις προσπάθειες για την ενδεχόμενη διαμόρφωση αυτού του συστήματος και την αποτελεσματικότερη λειτουργία του.
Πηγή:
