Hiirte uuring näitab, kuidas aju une ajal prügikasti välja viib
Uus hiirte uuring annab uue tähenduse vanale ütlusele, et hea uni puhastab meelt.
Rochesteri ülikooli meditsiinikeskuse teadlased leidsid, et hiljuti avastatud süsteem, mis loputab ajust jäätmeid, on aktiivne peamiselt une ajal.
"See uuring näitab, et ajus on magamise ja ärkveloleku ajal erinevad funktsionaalsed seisundid," ütles MD, Maiken Nedergaard, Rochesteri Ülikooli meditsiinikeskuse tõlke neuromeditsiini keskuse kaasdirektor ja uuringu juhtiv autor.
"Tegelikult näib une taastav olemus olevat ärkveloleku ajal kogunevate närviaktiivsete kõrvalproduktide aktiivse kliirensi tulemus."
Ajakirjas avaldatud uuring Teadus, näitab, et aju ainulaadne jäätmete eemaldamise meetod - tuntud kui glümfaatiline süsteem - on une ajal väga aktiivne, puhastades Alzheimeri tõve ja muude neuroloogiliste häirete eest vastutavad toksiinid.
Teadlased leidsid ka, et une ajal vähenevad ajurakkude suurus, mis võimaldab jäätmeid tõhusamalt eemaldada.
Uued leiud on Nedergaardi ja tema kolleegide eelmise aasta avastuse tulemus seni tundmatu aju jaoks ainulaadse jäätmete eemaldamise süsteemi kohta.
Rakujäätmete hävitamise eest ülejäänud kehas vastutav süsteem, lümfisüsteem, ei ulatu ajusse, märkis teadlane. Selle põhjuseks on asjaolu, et aju säilitab oma suletud "ökosüsteemi" ja seda kaitseb keeruline molekulaarsete väravate süsteem - nn vere-aju barjäär -, mis kontrollib ajusse sisenevat ja väljuvat.
Kasutades uusi pilditehnoloogiaid, nimelt kahe foto mikroskoopiat, suutsid teadlased hiirtel - kelle aju on inimestega märkimisväärselt sarnane - jälgida torustiku süsteemi. See pumpab aju seljaaju vedelikku (CSF) läbi ajukoe, loputades jäätmed tagasi vereringesüsteemi, kus see lõpuks jõuab üldise vereringe süsteemi ja lõpuks maksa.
Jäätmete õigeaegne eemaldamine ajust on hädavajalik, kus toksiliste valkude, näiteks amüloid beeta kontrollimatu kogunemine võib põhjustada Alzheimeri tõbe, selgitavad teadlased. Tegelikult on peaaegu iga neurodegeneratiivne haigus seotud rakujäätmete kogunemisega, lisavad teadlased.
Üks vihjeid selle kohta, et glümfaatiline süsteem võib olla une ajal aktiivsem, oli asjaolu, et aju tarbitav energiahulk ei vähene meie magamise ajal dramaatiliselt, selgitavad teadlased. Kuna CSF-i pumpamine nõuab palju energiat, spekuleerisid teadlased, et puhastamisprotsess ei pruugi olla kooskõlas funktsioonidega, mida aju peab ärkveloleku ajal aktiivselt töötlema.
Hiirtega läbi viidud katseseeria abil täheldasid teadlased, et glüfaatiline süsteem oli une ajal peaaegu kümme korda aktiivsem - ja magav aju eemaldas oluliselt rohkem amüloid-beeta.
"Aju käsutuses on ainult piiratud energia ja näib, et ta peab valima kahe erineva funktsionaalse seisundi vahel - ärkvel ja teadlik või magama ja koristama," ütles Nedergaard.
"Võite mõelda sellele nagu korraldaksite kodupidu. Võite kas külalisi lõbustada või maja koristada, kuid tegelikult ei saa te mõlemat korraga teha. "
Teine teadlasi ehmatanud leid oli see, et aju rakud „kahanevad“ une ajal 60 protsenti. See kokkutõmbumine loob rakkude vahel rohkem ruumi ja võimaldab CSF-il ajukoe kaudu vabamalt pesta, ütlesid nad.
Teadlaste sõnul täheldasid nad ka, et hormoon nimega noradrenaliin on unes vähem aktiivne. Teadaolevalt vabaneb see neurotransmitter purskena, kui aju peab muutuma erksaks, tavaliselt vastuseks hirmule või muule välisele stiimulile.
Teadlased spekuleerivad, et noradrenaliin võib olla "pearegulaator", mis kontrollib aju rakkude kokkutõmbumist ja paisumist une-ärkveloleku tsüklite ajal.
"Need leiud mõjutavad märkimisväärselt" määrdunud aju "haigust nagu Alzheimer," ütles Nedergaard.
"Mõistmine täpselt, kuidas ja millal aju aktiveerib glümfaatilise süsteemi ja puhastab jäätmed, on kriitiline esimene samm jõupingutustes seda süsteemi potentsiaalselt moduleerida ja tõhusamalt tööle panna."
Allikas: Rochesteri ülikooli meditsiinikeskus
