Впервые ученые увидели, как спинномозговая жидкость пульсирует во время сна в мозге человека. Открытие дает новое понимание причин неврологических и психических расстройств, а также имеет потенциал для разработки лекарства от старения.
В исследовании американских ученых из Бостонского университета приняли участие 13 человек в возрасте от 23 до 33 лет. Благодаря тому, что они смогли уснуть в шумном аппарате МРТ, ученым впервые удалось получить изображения активности спинномозговой жидкости в мозге во время сна. Оказалось, что она тесно связана с активностью мозговых волн и кровотоком.
Наблюдая за процессами в мозге добровольцев, ученые увидели следующую картину.
После того, как человек засыпает, его нейроны «успокаиваются» и кровь начинает покидать область мозга. Она освобождает место для спинномозговой жидкости, которая «промывает» мозг ритмичными пульсирующими движениями.
Возможно, это происходит потому что во время сна нейронам не нужен «дневной» уровень кислорода и кровь покидает область, уступая место спинномозговой жидкости. Пока это лишь одна из гипотез, которую ученые будут проверять в дальнейших исследованиях.
«До сих пор мы не знали о пульсации спинномозговой жидкости во сне. Теперь нам достаточно просто взглянуть в область мозга, чтобы оценить состояние, в котором он находится», - сказала соавтор исследования Лаура Льюис.
Перспективы
Эти выводы дают новое понимание причин неврологических и психических расстройств, включая аутизм и болезнь Альцгеймера, считают ученые. Кроме того, связь ритмов головного мозга с кровотоком и активностью спинномозговой жидкости также дает представление об определенных возрастных нарушениях.
Из предыдущих исследований известно, что спинномозговая жидкость и активность ритмов головного мозга помогают избавляться от токсичных белков, скапливающихся в мозге с возрастом. На фоне старения эти процессы замедляются, что может повлиять на кровоток и уменьшить пульсацию спинномозговой жидкости.
До сих пор все эти процессы ученые были склонны оценивать по отдельности, но сейчас они наблюдают их тесную взаимосвязь.
Следующие этапы исследований, в которых примут участие пожилые люди, должны ответить на вопросы о причинно-следственных связях механизма: является ли один процесс следствием другого или существует иная скрытая причина, управляющая всем.
В другом исследовании ученые изучали мозг крыс и обнаружили причины импульсивного поведения, которые у человека могут быть связаны с психическими заболеваниями и разного рода зависимостями.