Hur sömn rensar upp hjärnan
Den exakta anledningen till att vi sover har länge varit en av de modernaste vetenskapens största mysterier. Många olika teorier har föreslagits, men faktum är att ingen är helt säker på varför vi spenderar ungefär en tredjedel av våra liv somna.
Det har gjorts en hel del forskning som visar hur sömn hjälper till att konsolidera minnen och reparera kroppen, men många forskare tror att dessa åtgärder inte helt förklarar det underliggande syftet med sömnen, särskilt från en evolutionär synvinkel. Att spendera så mycket av våra liv som sover och utsatta ger oss upp till stor fara, så många experter tror att det måste finnas en mer övertygande anledning till att vi sover.
Någon ny forskning ger emellertid större trovärdighet till en av de bästa teorierna om sömn, vilket tyder på att slummer är nödvändigt för att hjärnan ska kunna rensa upp och starta om från föregående dags aktiviteter.
En studie publicerad i en 2013-utgåva av tidskriften Vetenskap avslöjade att sömn ger hjärnan en chans att städa sig själv. Studien själv involverade tittar på flödet av vätskor i hjärnan hos möss i vakna och sovande tillstånd. Forskarna fokuserade särskilt på hur vätskor flyter inom lymfsystemet eller mellan utrymmena mellan neuroner. Det här är något som ett avfallshanteringssystem, vilket rensar ut de avfallsprodukter som hjärnceller genererar när de utför normala uppgifter.
Vätskeflödet ökar i sömnen
Att transportera dessa avfall kräver emellertid mycket energi, och forskarna antydde att hjärnan inte skulle kunna stödja dessa rengöringsfunktioner och bearbeta sensorisk information samtidigt. För att testa den här tanken tillbringade studiens ledande författare, Lulu Xie, två års träningsmus för att somna på en typ av mikroskop som skulle göra det möjligt för forskarna att observera färgämne som rör sig genom levande vävnad.
Efter EEG-aktivitet bekräftade att mössen verkligen sovnade, injicerades ett grönt färgämne i sin cerebrospinalvätska. En halvtimme senare väcktes mössen och en röd färg injicerades därefter. Genom denna process kunde forskarna titta på rörelserna i det gröna och röda färgämnet genom hjärnan. Vad de observerade var att medan stora mängder cerebrospinalvätska strömmade genom hjärnan under sömnen, observerades mycket liten rörelse under vaken.
Mellanslag mellan hjärnceller blir större under sömnen
Så varför var så större fluidflöde under sovande stater i motsats till de vakna staterna? Forskarna observerade också att de interstitiella utrymmena mellan hjärnceller blev mycket större under sömnen, vilket möjliggör att vätska flödar mer fritt. Dessa kanaler ökade med cirka 60% under sömnen. Forskarna fann också när vissa proteiner injicerades i mössen, och proteinerna rensades bort mycket snabbare under sömnen.
Möjliga konsekvenser
"Dessa fynd har betydande konsekvenser för behandling av" smutsig hjärnans sjukdom som Alzheimers ", säger Maiken Nedergaard, en av studieens författare. "Att förstå exakt hur och när hjärnan aktiverar det glympatiska systemet och rensar avfall är ett kritiskt första steg i ansträngningarna att potentiellt modulera detta system och göra det mer effektivt."
Forskare har länge känt att vissa neurologiska tillstånd som demens, Alzheimers och stroke alla är associerade med sömnstörningar. Enligt Nedergaard kan dessa resultat tyder på att sömnbrist kan spela en kausal roll under sådana förhållanden. Nu när forskarna har identifierat denna hjärnrengöringsprocess är deras hopp att det kommer att leda till ytterligare forskning om hur processen fungerar och vilken roll det kan spela i neurologiska tillstånd som Alzheimers sjukdom.
Studien understryker också återigen vikten av sömn. "Det här kan öppna en hel del debatt för skiftarbetare, som arbetar under natten," berättade Nedergaard Vetenskap. "Du utvecklar troligen skada om du inte sover."
