Miegas išvalo smegenis nuo toksinų ir metabolitų
Paskutinį kartą peržiūrėta: 14.06.2024
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Neseniai Nature Neuroscience paskelbtame tyrime nustatyta, kad smegenų klirensas sumažėja anestezijos ir miego metu.
Miegas yra pažeidžiamo neveiklumo būsena. Atsižvelgiant į šio pažeidžiamumo riziką, manoma, kad miegas gali būti naudingas. Buvo iškelta hipotezė, kad miegas išvalo smegenis nuo toksinų ir metabolitų per glimfinę sistemą. Ši prielaida turi svarbių pasekmių; Pavyzdžiui, sumažėjusi detoksikacija dėl chroniškai prasto miego gali pabloginti Alzheimerio.
Mechanizmai ir anatominiai būdai, kuriais toksinai ir metabolitai pašalinami iš smegenų, lieka neaiškūs. Pagal glimfatinę hipotezę bazinis skysčio srautas, skatinamas hidrostatinio slėgio gradientų nuo arterijų pulsacijų, lėto miego metu aktyviai išvalo druskas iš smegenų. Be to, raminamosios anestetikų dozės padidina klirensą. Vis dar nežinoma, ar miegas padidina klirensą dėl padidėjusio bazinio srauto.
Šiame tyrime mokslininkai išmatavo skysčių judėjimą ir smegenų klirensą pelėms. Pirmiausia buvo nustatytas fluorescencinio dažiklio fluoresceino izotiocianato (FITC)-dekstrano difuzijos koeficientas. FITC-dekstranas buvo švirkščiamas į uodeginį branduolį, o fluorescencija buvo išmatuota priekinėje žievėje.
Pirmieji eksperimentai apėmė pastovios būsenos laukimą, dažų balinimą nedideliame audinio tūryje ir difuzijos koeficiento nustatymą pagal nebalintų dažų judėjimo į balintą sritį greičio. Metodas buvo patvirtintas matuojant FITC-dekstrano difuziją smegenis imituojančiuose agarozės geliuose, kurie buvo modifikuoti taip, kad apytiksliai atitiktų optinę absorbciją ir šviesos sklaidą smegenyse.
Rezultatai parodė, kad FITC-dekstrano difuzijos koeficientas anestezijos ir miego būsenose nesiskyrė. Tada komanda išmatavo smegenų išvalymą skirtingomis budrumo būsenomis. Jie naudojo nedidelį kiekį fluorescencinių dažų AF488 pelėms, kurioms buvo švirkščiamas fiziologinis tirpalas arba anestetikas. Šie dažai laisvai judėjo parenchimoje ir galėjo padėti tiksliai įvertinti smegenų klirensą. Taip pat buvo palygintos budrumo ir miego būsenos.
Esant didžiausiai koncentracijai, fiziologiniu tirpalu gydytų pelių klirensas buvo 70–80 %, o tai rodo, kad normalūs klirenso mechanizmai nebuvo pažeisti. Tačiau buvo pastebėtas reikšmingas klirenso sumažėjimas, kai buvo naudojami anestetikai (pentobarbitalis, deksmedetomidinas ir ketaminas-ksilazinas). Be to, miegančių pelių klirensas taip pat sumažėjo, palyginti su budinčiomis pelėmis. Tačiau difuzijos koeficientas tarp anestezijos ir miego sąlygų reikšmingai nesiskyrė.
A. Praėjus 3 ar 5 valandoms po AF488 injekcijos į CPu, smegenys buvo užšaldytos ir krioksuotos į 60 μm storio dalis. Vidutinis kiekvienos sekcijos fluorescencijos intensyvumas buvo matuojamas naudojant fluorescencinę mikroskopiją; tada buvo suvidurkintos keturių pjūvių grupių vidutinės intensyvumo reikšmės.
B. Vidutinis fluorescencijos intensyvumas buvo konvertuotas į koncentraciją, naudojant kalibravimo duomenis, pateiktus 1 papildomame paveiksle, ir pavaizduotas pagal anteroposteriorinį atstumą nuo injekcijos taško budrumo (juoda), miego (mėlyna) ir KET-XYL anestezijos (raudona) būsenoms. Aukščiau – duomenys po 3 val. Žemiau – duomenys po 5 val. Linijos rodo Gauso atitikimą duomenims, o klaidų vokai rodo 95 % pasikliautinuosius intervalus. Tiek 3, tiek 5 valandų koncentracija KET-XYL anestezijos metu (P
C. Reprezentatyvūs smegenų sekcijų vaizdai skirtingais atstumais (priekinis-užpakalinis) nuo AF488 injekcijos vietos po 3 valandų (trijos viršutinės eilutės) ir po 5 valandų (trijos apatinės eilutės). Kiekvienoje eilutėje pateikiami trijų budrumo būsenų (pabudimo, miego ir KET-XYL anestezijos) duomenys.
Tyrimas parodė, kad anestezijos ir miego metu smegenų klirensas sumažėjo, o tai prieštarauja ankstesniems pranešimams. Skirtingose anatominėse vietose klirensas gali skirtis, tačiau kitimo laipsnis gali būti nedidelis. Tačiau ketamino-ksilazino klirenso slopinimas buvo reikšmingas ir nepriklausomas nuo vietos.
Nicholas P. Franks, vienas iš tyrimo autorių, sakė: "Tyrimų sritis buvo taip sutelkta į gryninimo idėją kaip vieną iš pagrindinių priežasčių, kodėl mes miegame, kad mus labai nustebino priešingi rezultatai."
Ypač svarbu pažymėti, kad rezultatai susiję su nedideliu dažų kiekiu, kuris laisvai juda tarpląstelinėje erdvėje. Didesnės molekulės gali elgtis kitaip. Be to, lieka neaiškūs tikslūs mechanizmai, kuriais miegas ir anestezija veikia smegenų klirensą; tačiau šie atradimai ginčija mintį, kad pagrindinė miego funkcija yra išvalyti smegenis nuo toksinų.