Od lat wiemy, że sen sprzyja regeneracji mózgu, lecz wciąż dowiadujemy się coraz więcej na temat zależności między aktywnością neuronalną a rozmaitymi procesami biologicznymi, w tym m.in. z ruchem płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF, ang. cerebrospinal fluid). Autorzy najnowszej pracy wykorzystali równoczesny zapis EEG–fMRI z pomiarem przepływu CSF w IV komorze mózgu, aby zbadać, czy i kiedy podczas snu pojawia się powtarzalny wzorzec przepływania płynu powiązany z sygnałami mózgowymi. EEG (elektroencefalografia) rejestruje oscylacje neuronalne na skórze głowy, a fMRI (funkcjonalny rezonans magnetyczny) pozwala śledzić zmiany hemodynamiczne i ruch płynu w obrębie komór. Dzięki temu badacze mogli sprawdzić, czy charakterystyczne dla głębokiego snu wolne fale i wrzeciona snu idą w parze z przyspieszonym napływem CSF.
Wyniki były jednoznaczne: w fazie NREM o największej głębokości pojawiał się cykliczny, przyspieszony przepływ CSF, ściśle zsynchronizowany w czasie z sekwencją „wolna fala → zmiana hemodynamiczna → fala płynu”. W mniej głębokich stadiach snu i podczas czuwania taki wzorzec był znacznie słabszy lub nieobecny. Co ważne, autorzy nie ograniczyli się do prostych korelacji – zastosowali analizy czasowo-częstotliwościowe i modelowanie opóźnień, aby wykazać, że zjawiska neuronalne wyprzedzają sygnały naczyniowe, a te z kolei poprzedzają falę CSF. Taka kaskada jest spójna z hipotezą, że głęboki sen tworzy „okno” dla efektywnego mieszania i transportu płynu, co może ułatwiać usuwanie metabolitów i wspierać procesy konsolidacji pamięci.
Wyniki pracy opublikowanej w PNAS mają również istotne znaczenie dla dalszych badań. Pokazują bowiem, które sygnały można monitorować u ludzi, by pośrednio oceniać sprawność opisanego mechanizmu w mózgu osób badanych. Skoro silna aktywność wolnych fal oraz wrzecion snu towarzyszy szybkim wahaniom CSF, to zaburzenia architektury snu – np. podczas starzenia, w bezdechu sennym czy depresji – mogą upośledzać ten mechanizm. Autorzy podkreślają, że ich wyniki nie dowodzą bezpośrednio nasilonej regeneracji mózgu, ale stanowią ważny punkt w badaniach nad zależnością między elektrofizjologią snu a dynamiką płynów u ludzi. W praktyce klinicznej otwiera to drogę do testowania biomarkerów: jednoczesny, nieinwazyjny zapis EEG i fMRI pozwala mierzyć kaskadę „fala mózgowa – hemodynamika – CSF” i oceniać wpływ terapii poprawiających jakość głębokiego snu, gdyż to właśnie ta faza jest kluczowa dla zachowania dobrej kondycji układu nerwowego i sprawnej pamięci.
