Dokładny powód, dla którego śpimy, od dawna jest jedną z największych tajemnic współczesnej nauki. Zaproponowano wiele różnych teorii, ale faktem jest, że nikt nie jest do końca pewien, dlaczego spędzamy mniej więcej jedną trzecią naszego życia we śnie.
Przeprowadzono wiele badań pokazujących, w jaki sposób sen pomaga utrwalać wspomnienia i naprawiać organizm, jednak wielu naukowców uważa, że te działania nie wyjaśniają w pełni podstawowego celu snu, szczególnie z ewolucyjnego punktu widzenia. Spędzanie tak dużej części naszego życia we śnie i bezbronności naraża nas na wielkie niebezpieczeństwo, więc wielu ekspertów uważa, że musi istnieć bardziej przekonujący powód, dla którego śpimy.
Jedna z głównych teorii snu sugeruje, że sen jest niezbędny, aby mózg mógł oczyścić się i zrestartować po czynnościach poprzedniego dnia. Badania na myszach potwierdzają tę teorię.
Badanie opublikowane w wydaniu czasopisma z 2013 r. Nauka ujawniły, że sen daje mózgowi szansę na samooczyszczenie. Samo badanie obejmowało przyjrzenie się przepływowi płynów w mózgach myszy w stanie czuwania i snu
Naukowcy skupili się w szczególności na przepływie płynów w układzie limfatycznym lub przestrzeniach między neuronami. Jest to coś w rodzaju systemu utylizacji odpadów, usuwającego produkty odpadowe, które komórki mózgowe wytwarzają podczas wykonywania normalnych zadań
Zwiększa się przepływ płynów w śpiących mózgach
Jednak transport tych odpadów wymaga dużej ilości energii, a naukowcy postawili hipotezę, że mózg nie byłby w stanie jednocześnie wspierać tych funkcji oczyszczania i przetwarzać informacji sensorycznych. Aby przetestować ten pomysł, główny autor badania, Lulu Xie, spędził dwa lata na trenowaniu myszy, aby zasypiały pod mikroskopem, który pozwoliłby naukowcom zaobserwować przemieszczanie się barwnika przez żywą tkankę.
Po tym, jak aktywność EEG potwierdziła, że myszy naprawdę spały, do ich płynu mózgowo-rdzeniowego wstrzyknięto zielony barwnik. Pół godziny później myszy obudzono i wstrzyknięto im czerwony barwnik. Dzięki temu procesowi naukowcy byli w stanie obserwować ruchy zielonego i czerwonego barwnika w mózgu. Zaobserwowali, że podczas gdy duże ilości płynu mózgowo-rdzeniowego przepływają przez mózg podczas snu, podczas czuwania zaobserwowano bardzo niewielki ruch.
Przestrzenie między komórkami mózgowymi powiększają się podczas snu
Dlaczego więc był taki większy przepływ płynów w stanach snu niż w stanach czuwania? Naukowcy zaobserwowali również, że przestrzenie śródmiąższowe między komórkami mózgowymi znacznie się powiększyły podczas snu, umożliwiając swobodny przepływ płynu. Kanały te wzrosły o około 60% podczas snu.
Naukowcy odkryli również, że gdy myszom wstrzyknięto pewne białka, białka te były usuwane znacznie szybciej podczas snu.
Możliwe konsekwencje
„Te odkrycia mają znaczące implikacje w leczeniu chorób „brudnego mózgu”, takich jak choroba Alzheimera” – powiedział Maiken Nedergaard, jeden z autorów badania. „Dokładne zrozumienie, w jaki sposób i kiedy mózg aktywuje system glimfatyczny i usuwa odpady, jest krytycznym pierwszym krokiem w wysiłkach, aby potencjalnie modulować ten system i sprawić, by działał wydajniej”.
Naukowcy od dawna wiedzą, że pewne schorzenia neurologiczne, takie jak demencja, choroba Alzheimera i udar, są powiązane z zaburzeniami snu. Według Nedergaarda wyniki te mogą sugerować, że brak snu może odgrywać przyczynową rolę w takich warunkach.
Teraz, gdy naukowcy zidentyfikowali ten proces oczyszczania mózgu, mają nadzieję, że doprowadzi on do dalszych badań nad działaniem tego procesu i możliwą rolą, jaką może on odgrywać w schorzeniach neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera.
Badanie po raz kolejny podkreśla również znaczenie snu. „Może to wywołać wiele dyskusji dla pracowników zmianowych, którzy pracują w nocy” – powiedział Nedergaard Nauka. „Prawdopodobnie dojdzie do uszkodzenia, jeśli nie śpisz”.