Что говорят нам исследования за последнее десятилетие о сне и его последствиях для здоровья мозга
Мозг: отдаете ли вы ему должное или нет, но эта мягкая желатиновая масса, плавающая в вашем черепе, отвечает за жизнь, какой вы ее знаете. В данный момент ваш мозг одновременно поддерживает ваше дыхание и частоту сердечных сокращений, превращая эти черные кривые линии на экране в связные слова и мысли.
Мозг - это рабочая и голодная лошадка. Хоть на его долю и приходится примерно 2% среднего веса взрослого человека, на него приходится 20% энергии, производимой вашим телом - это больше, чем на любой другой орган.
Пойдите дальше и сделайте мысленно комплимент своему мозгу, а затем подумайте о том, как это было.
Уже очарованы? Вы не одни. Нейронаучные исследования процветают. Растущий интерес и финансирование исследований в области нейробиологии породили растущую область междисциплинарной нейробиологии, которая варьируется от клинических исследований нейродегенеративных и поведенческих расстройств до фундаментальных научных исследований, характеризующих структуру и функции мозга на молекулярном уровне - и все это не зря.
В 2014 году на всего девять самых распространенных неврологических заболеваний (болезнь Альцгеймера и другие деменции, хроническая боль в пояснице, инсульт, ЧМТ, мигрень, эпилепсия, рассеянный склероз, травма спинного могза и болезнь Паркинсона), по оценкам, обошлись американцам почти в 800 миллиардов долларов, и это число только увеличивается со временем. И, несмотря на обилие сенсационных заголовков в сети, в настоящее время нет панацеи для больного мозга.
Тем не менее, исследования показывают, что качественный сон, помимо других факторов, обычно улучшает здоровье мозга, и мы только начинаем понимать, почему.
Врываемся в черный ящик сна
Сон - довольно загадочная вещь. Даже сегодня мы не совсем уверены в истинной эволюционной функции сна. Тем не менее, безусловно, это должно быть важно, так как большинство млекопитающих умирают после более чем недели полной депривации сна. Так что же на самом деле происходит за кулисами?
За исключением нескольких коротких захватывающих и часто странных снов во время быстрого сна, наш сон кажется довольно скучным. Если вам кажется, что во сне мозг прекращают потреблять и расходовать энергию, то это не так. «Спящий» мозг все еще стреляет, посылает электрохимические сигналы и использует много энергии, особенно во время быстрого сна.
Ранее исследования сна в значительной степени основывались на измерении электрической активности на поверхности мозга с помощью ЭЭГ (электроэнцефалограмма) или измерении кровотока с помощью фМРТ (функциональная МРТ). Эти методы популярны, потому что они неинвазивны, поэтому им не хватает деталей, которые можно было бы получить, посмотрев на образец мозга после смерти.
Достижения в более новых методах, таких как двухфотонная микроскопия, позволяют получать изображения с высокой проникающей способностью в точной фокальной плоскости. Другими словами, вы можете просматривать череп, чтобы наблюдать микроскопические структуры мозга у живых, спящих субъектов в режиме реального времени. Насколько это безопасно?
Эти методы позволили исследователям сна сделать некоторые действительно захватывающие открытия, но прежде чем вы узнаете некоторые из этих воодушевляющих открытий, давайте уделим время рассмотрению некоторой релевантной нейрофизиологии.
- Нейроны: классические клетки нервной системы, которые распространяют электрохимические сигналы через потенциалы действия и высвобождение нейротрансмиттеров.
- Глия: клетки нейрональной нервной системы, которые поддерживают здоровье нейронов
- СМЖ или спинномозговая жидкость: жидкость, в которой находится ваш мозг
- Артерии: кровеносные сосуды, несущие кровь к органу
- Вены: кровеносные сосуды, уносящие кровь от органа
Создание раздельного трафика и открытие нового пути
В элегантно спроектированном эксперименте, опубликованном в 2012 году, ученые вводили флуоресцентный индикатор в СМЖ мышей, чтобы проследить его течение. Интересно, что трассировщик, по-видимому, следил за сетью артерий, несущих свежую кровь в мозг.
Тем не менее, след был не в артериях, а только вокруг них. В конечном итоге они обнаружили, что СМЖ течет в пространстве между наружными стенками артерий и окружающими глиальными клетками. Если вы можете себе представить, что труба меньшего размера помещается в трубу большего размера, позволяя двум разным жидкостям течь параллельно вдоль одной и той же сети, значит вы поняли, что такое периартериальное течение.
В дополнение к градиенту давления, который поддерживает движение жидкости, импульсы крови в артериях также помогают продвигать СМЖ.
Эта СМЖ попадает в воду, окружающую клетки, или межклеточную жидкость, и омывает их, доставляя питательные вещества и удаляя вредные клеточные отходы. Затем он проходит через перивенозные пространства, окружающие вены, и сбрасывается в лимфатические сосуды, где отходы отфильтровываются.
Короче говоря, эта глимфатическая (глиальная лимфатическая) система действует как канализационная система мозга. Удивительно, но она была обнаружена всего семь лет назад группой доктора Майкена Недергаарда в медицинском центре Университета Рочестера.
Почему сон важен
Пожалуй, самая интересная изюминка глимфатической системы заключается в том, что она активна только во время сна. Периваскулярные туннели затягиваются во время бодрствования, ограничивая приток СМЖ; это изменение, вероятно, опосредовано норэпинефрином, нейромодулятором, который широко распространен только в состоянии бодрствования.
Несколько исследований показали, что во время сна глимфатическая система очищает ваш мозг от нейротоксических веществ, которые накапливались в течение дня, включая амилоид-бета, белок, который образует характерные бляшки при болезни Альцгеймера. В порочном круге нарушенная функция глимфатической кислоты увеличивает накопление бета-амилоида, что, в свою очередь, ограничивает приток СМЖ через лимфатическую систему.
И действительно, в мозгу, по текущим представлениям болезни Альцгеймера и генерализованного старения, нарушается глимфатическая эффективность, хотя возможность причинно-следственной связи представляет собой менее ясный вопрос типа «курица или яйцо».
К счастью, все больше людей приходят к мысли, что сон - это не роскошь. Существуют убедительные доказательства того, что сон влияет на обучаемость, ожирение, гипертонию, чувствительность к инсулину, и вам не нужны доказательства, чтобы сказать коллегам, что сон влияет на ваше настроение.
Для многих молодых людей недосыпание это скорее знак пренебрежения к самочувствию, нежели показатель их трудолюбия. Тем не менее, хоть опросы и показывают, что американцы получают немного больше сна в будние дни, по сравнению с предыдущие годы, только 10% респондентов заявили, что они отдают предпочтение сну перед занятием спортом, работой или своими хобби.
Гигиеничность существует в разных проявлениях. Постоянное поддержание здоровья ваших волос, зубов, чистого постельного белья и дома уже является частью вашей рутины.
Возможно, пришло время добавить свой мозг в этот список.