Спинномозговая жидкость «промывает» мозг, пока мы спим

Впервые в истории современной медицины, ученым удалось понять, как спинномозговая жидкость циркулирует в головном мозге человека во время сна. При этом открытие ученых из Бостонского университета поможет не только лучше понять физиологию, но и узнать о том, как формируются некоторые неврологические и психические расстройства.

Что такое спинномозговая жидкость

Говоря простыми словами, спинномозговая жидкость (или ликвор) — это жидкость, постоянно циркулирующая в желудочках головного мозга, а также частично и в спинном мозге, который соединен с головным ликворопроводящими путями. Она обеспечивает поддержание постоянного внутричерепного давления и осуществляет обмен полезными веществами между кровью и головным мозгом.

Исследование, опубликованное в журнале Science, иллюстрирует, что циркуляция спинномозговой жидкости во время сна тесно связана с мозговой активностью мозговых волн и кровотоком. Причем, что интересно, наиболее интенсивно эти процессы происходят во время сна.

После того, как человек засыпает, его нейроны «успокаиваются», — говорит доцент кафедры биомедицинской инженерии Бостонского университета Лаура Льюис. Вслед за этим кровь начинает покидать некоторые области мозга и освобождать место для спинномозговой жидкости, которая «промывает» головной мозг ритмичными импульсами, синхронизированными с активностью мозговых волн.

Ученые считают, что это открытие приведет к пониманию целого ряда неврологических и психологических расстройств, которые часто связаны с нарушением сна, включая аутизм и болезнь Альцгеймера.

Совместная работа мозговых волн с кровотоком и спинномозговой жидкостью также может дать представление о различных возрастных нарушениях. Более ранние исследования показали, что поток ликвора и волновая активность мозга помогают «вымывать» токсичные продукты из мозговых тканей. В частности, ряд белков, в том числе и тех, что, накапливаясь, вызывают развитие болезни Альцгеймера.

Более того, поскольку люди стареют, их мозг начинает генерировать меньше медленных волн. В свою очередь, это может повлиять на кровоток в головном мозге и уменьшить циркуляцию спинномозговой жидкости во время сна, что приводит к накоплению токсичных белков и снижению памяти. Хотя исследователи, как правило, оценивают эти процессы по отдельности, теперь кажется, что они очень тесно связаны. Мы же регулярно следим за исследованиями в этой сфере, так что если вам тоже интересна данная тематика, то подписывайтесь на нас в Телеграм, чтобы ничего не пропустить.

Для дальнейшего изучения того, как старение может повлиять на поток крови и ликвора во сне, эксперты планируют привлечь пожилых людей для своего следующего исследования, так как множество аспектов, касающихся нового открытия, все еще остаются загадкой. В частности, на данный момент не ясно, как именно наши мозговые волны, кровоток и циркуляция спинномозговой жидкости так идеально координируются друг с другом.

Одним из объяснений может быть то, что когда нейроны переходят в состояние сна, они не требуют столько кислорода, сколько в период бодрствования. Поэтому кровь покидает области головного мозга. Когда кровь уходит, давление в мозге падает, и спинномозговая жидкость устремляется на «освободившееся место», чтобы поддерживать давление на безопасном уровне. Однако влияние мозговых волн все еще не вписывается в данную модель. Эту взаимосвязь ученым и предстоит обнаружить.