Ученые из Бостонского Университета и Медицинской школы Гарварда выяснили, зачем человеку приходится проводить примерно треть своей жизни во сне. Согласно их исследованиям, одной из важнейших задач глубокого сна, без которого не могут жить ни люди, ни животные, является удаление из мозга накопившегося мусора. Важнейшее событие, изменившее современные представления о роли глубокого сна, произошло в 2012 году — в журнале Science Translational Medicine вышла статья, описывающая открытие в мозге некого подобия лимфатической системы. С помощью сложной оптической техники авторы статьи обнаружили в мозге тонкие каналы, пронизывающие нервную ткань и наполненные жидкостью. Открытие этого, по сути, нового органа, который условно назвали глимфатической системой, потребовало сочетания нескольких видов микроскопии высокого разрешения и иммунологических методов окраски тканей. Уже в следующем году в Science вышло продолжение истории - ученые из американского университета Рочестера показали, что глимфатическая система участвует в циркуляции спинномозговой жидкости, и что эта циркуляция происходит именно во сне. Во сне животным вводили в спинномозговую жидкость зеленый краситель, а во время пробуждения - красный. Наблюдая за движением краски, исследователи выяснили, что основное перемещение жидкости в мозге происходит во время глубокой фазы сна. Кроме красителя, ученые вводили в мозг мышам бета-амилоид — белок, скопления которого образуют нерастворимые бляшки на нейронах при болезни Альцгеймера. Оказалось, что ночная «промывка» необходима, чтобы вывести амилоид из мозга, и избежать накопления токсичного белка. Так появилась гипотеза о том, что глубокий сон прежде всего нужен для очистки мозга от метаболического балласта. Несмотря на весьма убедительные эксперименты с красителями, новая концепция поначалу была встречена весьма настороженно, ведь глимфатическая система мозга и ее связь с остальным организмом пока изучена довольно плохо. Нынешняя статья в Science существенно усилила позицию "очистительной гипотезы", связав ток спинномозговой жидкости с самой электрической активностью мозга во время сна. При помощи снятия электроэнцефалограммы, наблюдения за током крови и магнито-резонансной томографии, ученые показали, что волнообразная активность нейронов во время глубокого сна синхронизирована с пульсацией крови в сосудах и спинномозговой жидкости. Кроме того, авторы статьи подробно описали направление тока жидкости в мозге и показали, что именно во время фазы глубокого сна происходит смешивание спинномозговой жидкости и тканевой жидкости, которое необходимо для отвода отходов от клеток мозга. То, что качественный ночной сон необходим для предотвращения развития деменции, подтверждает и недавняя работа в журнале PNAS: единственная бессонная ночь способна увеличить количество бета-амилоида в мозге у человека.Гродно24