...

Faza REM do sprzątania mózgu

Wyniki badań naukowych rzuciły nowe światło na znaczenie fazy snu REM.

Naukowcy od lat próbują odkryć, dlaczego niemal wszystkie zwierzęta śpią, pomimo iż osłabia to ich czujność i naraża na atak drapieżników. Wiele badań aktywności mózgu podczas snu zostało przeprowadzonych, by wyjaśnić tę zagadkę, lecz przyniosły one niespójne rezultaty. Dlatego zespół badaczy z Uniwersytetu w Tsukubie w Japonii opracował nową metodę pomiaru przepływu krwi przez naczynia włosowate mózgu, dzięki której odkrył różnice między aktywnością czerwonych krwinek w poszczególnych fazach snu u myszy. Wyniki ich pracy zostały opublikowane w czasopiśmie ‘Cell Reports’.

Aby odkryć dynamikę przepływu krwi przez mózg w trakcie snu i czuwania, naukowcy użyli nowatorskiej techniki łączącej kilka metod. Wykorzystali specjalny barwnik, aby oznaczyć znajdujące się na powierzchni kory mózgu naczynia włosowate, w których dochodzi do wymiany substancji odżywczych oraz odpadów (zbędnych produktów przemiany materii) między neuronami i krwią. Następnie monitorowali ich funkcjonowanie za pomocą mikroskopu fotonowego. W ten sposób mogli obserwować ruch czerwonych krwinek u żywych, śpiących zwierząt. Jednocześnie sygnał z elektroencefalografu (EEG) i elektromiografu (EMG) umożliwił naukowcom określenie, w jakiej fazie snu znajdują się zwierzęta. Dzięki temu uzyskali oni precyzyjną wizualizację ruchu czerwonych krwinek w naczyniach włosowatych mózgu, co umożliwiło porównanie przepływu krwi w różnych fazach snu. Wyniki ujawniły dotychczas nieznany aspekt fazy snu REM, czyli tej, w której pojawiają się marzenia senne.

“Zaskoczyły nas wyniki tych obserwacji. Odkryliśmy ogromny przepływ czerwonych krwinek przez naczynia włosowate mózgu podczas snu REM. Jednocześnie przepływ tych krwinek w pozostałych fazach snu był podobny do tego, który występuje w czasie czuwania. Dowodzi to, iż sen REM jest wyjątkowym stanem” – opowiada profesor Hayashi, autor badania.

W kolejnym etapie eksperymentu zespół naukowców zakłócił normalny sen myszy, by w wywołać tzw. “powrotną” fazę REM. Jest to mocniejsza forma zwykłej fazy REM i ma za zadanie kompensować wcześniejsze zakłócenie. Wyniki pomiaru przepływu krwi wykazały, że wzrósł on wyraźniej w powrotnej fazie REM w porównaniu do zwykłej. Jednak gdy naukowcy zastosowali tę samą procedurę u myszy pozbawionych receptorów adenozyny A2a, efekt zniknął. Te wyniki sugerują, że adenozyna jest przynajmniej częściowo odpowiedzialna za zmiany przepływu krwi przez mózgowie w trakcie snu REM. Zablokowanie tych samych receptorów u ludzi sprawia m.in., że wzrasta pobudzenie wywołane wypiciem filiżanki kawy.

Zmniejszenie przepływu krwi w mózgu oraz skrócenie fazy snu REM towarzyszą rozwojowi choroby Alzheimera, powstającą wskutek nagromadzenia się złóż odpadów w mózgu. Zatem istnieje możliwość, iż zwiększenie przepływu krwi w naczyniach włosowatych mózgowia podczas fazy snu REM jest niezbędnym czynnikiem dla poprawnego usuwania zbędnych produktów przemiany materii z mózgu. W tym badaniu wykazano też, jak istotna jest w tym procesie rola receptorów adenozyny A2a. W przyszłości jego wyniki mogą umożliwić opracowanie nowej terapii schorzeń neurodegeneracyjnych, w tym choroby Alzheimera.

Podsumowując, japońscy naukowcy odkryli, że u myszy przepływ krwi przez naczynia włosowate mózgu wzrasta podczas fazy snu REM. Dodatkowo wykazali, że receptory adenozyny A2a odgrywają istotną rolę w tym procesie. Wyniki pracy uczonych przynoszą nowy wgląd w dotychczasowe rozumienie funkcji snu i śnienia, a także dają nadzieję na opracowanie nowej terapii chorób neurodegeneracyjnych.

Bibliografia

Tsai CJ, et al. Cerebral capillary blood flow upsurge during REM sleep is mediated by A2a receptors. Cell Reports 2021

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Archiwum: