Sreda, 23. oktober 2013. - Preiskava Medicinskega centra Univerze v Rochesteru v New Yorku v ZDA kaže, da nedavno odkriti sistem, ki izloča možgane iz odpadkov, deluje predvsem med spanjem. To razodetje bi lahko spremenilo znanstvenikovo razumevanje bioloških učinkov spanja in opozorilo na nove načine zdravljenja nevroloških motenj.
"Ta študija kaže, da imajo možgani različna funkcionalna stanja, ko spite in ko se zbudite, " je dejala Maiken Nedergaard, direktorica Centra za translacijsko nevromedicino na Medicinskem centru Univerze v Rochesteru (URMC) in vodilna avtorica delati "V resnici je videti, da je obnovitvena narava posledica aktivne likvidacije stranskih produktov nevronske aktivnosti, ki se nabirajo med budnostjo, " dodaja.
Študija, ki je bila objavljena v četrtek v reviji Science, razkriva, da je edinstvena metoda odstranjevanja odpadkov v možganih, znana kot "glimpatski" sistem, med spanjem zelo aktivna, saj odstranjuje toksine, odgovorne za bolezen Alzheimerjeve bolezni in druge nevrološke motnje. Raziskovalci so poleg tega ugotovili, da se med spanjem možganske celice zmanjšujejo v velikosti, kar omogoča učinkovitejše odlaganje odpadkov.
Znano je, da praktično vse vrste živali, od sadja letijo do pravega kita, na nek način spijo, vendar ima to obdobje latencije pomembne pomanjkljivosti, zlasti kadar plenilci plevajo. Zaradi tega smo pomislili, da če sanje ne opravljajo bistvene biološke funkcije, je to morda ena največjih napak v evoluciji.
Medtem ko so nedavne ugotovitve pokazale, da lahko spanje pomaga pri shranjevanju in utrjevanju spominov, se zdi, da te koristi ne premagajo ranljivosti, zato znanstveniki razmišljajo, da bi morala biti pomembnejša funkcija cikla spanja-budnosti.
Tem novim rezultatom dodajo odkritje, ki so ga Nedergaard in njegovi kolegi lani obiskali o edinstvenem sistemu v možganih, ki odstranjuje odpadke, doslej neznano. Sistem, ki je odgovoren za izločanje celičnih odpadkov v preostalem delu telesa, limfni sistem, se ne razširi na možgane, ker možgani vzdržujejo svoj zaprti "ekosistem" in je zaščiten s kompleksnim sistemom molekularnih prehodov, imenovanim krvno-možganska pregrada, ki natančno nadzoruje, kaj vstopijo in zapustijo možgane.
Ta postopek čiščenja še ni bil odkrit, ker ga je mogoče opazovati le v živih možganih, kar ni bilo mogoče pred prihodom novih tehnologij za slikanje, torej mikroskopijo dveh fotonov. Zahvaljujoč tem tehnikam so raziskovalci lahko opazovali pri miših, katerih možgani so zelo podobni človeku, kar je ekvivalentno cevovodnemu sistemu med krvnimi žilami možganov in črpanjem cerebrospinalne tekočine skozi možganska tkiva, ki odpadke odvajajo v obtočni sistem, kjer se končno podajo v splošni sistem krvnega obtoka in navsezadnje v jetra.
Pravočasno odstranjevanje odpadkov iz možganov je ključnega pomena pri nenadzorovanem kopičenju strupenih beljakovin, kot je beta-amiloid, kar lahko vodi v Alzheimerjevo bolezen. V resnici so skoraj vse nevrodegenerativne bolezni povezane z kopičenjem odpadnih produktov iz celic.
Eden od namigov, ki je nakazoval, da je lahko 'glifatski' sistem med spanjem bolj aktiven, je dejstvo, da se količina energije, ki jo zaužijejo možgani, med spanjem ne zmanjša dramatično. Ker črpanje CSF zahteva veliko energije, so raziskovalci razmišljali, da postopek čiščenja morda ni združljiv s funkcijami, ki jih morajo možgani opravljati, ko smo budni in aktivno obdelujemo informacije.
Skozi vrsto poskusov na miših so znanstveniki opazili, da je bil 'glifatski' sistem med spanjem skoraj desetkrat bolj aktiven in da so možgani izločili bistveno več beta-amiloida, ko so glodalci spali.
Druga presenetljiva ugotovitev je bila, da se celice v možganih med spanjem "skrčijo" za 60 odstotkov, kar je krčenje, ki ustvari več prostora med celicami in omogoča CSF, da se bolj umiti skozi možgansko tkivo. Nasprotno pa so možganske celice, ko so budne, bližje druga drugi, kar omejuje pretok CSF.
Raziskovalci so ugotovili, da je hormon, imenovan norepinefrin, manj aktiven v spanju. Znano je, da ta nevrotransmiter vrže v razpoke, ko morajo biti možgani budni, običajno kot odgovor na strah ali druge zunanje dražljaje, zato raziskovalci domnevajo, da lahko norepinefrin služi kot "regulacijski mojster" nadzora. krčenja in širjenja možganskih celic med cikli spanja-budnosti.
"Ti rezultati imajo pomembne posledice za zdravljenje bolezni umazanije v možganih, kot je Alzheimerjeva bolezen, " je dejal Nedergaard. Po njegovem mnenju je natančno razumevanje, kako in kdaj možgani aktivirajo 'glifatski' sistem in čisti odpadke, ključni prvi korak v prizadevanjih za potencialno modulacijo tega sistema in njegovo učinkovitejše delovanje.
Vir:
Oznake:
Slovarček Cut-In-Otrok Psihologija
"Ta študija kaže, da imajo možgani različna funkcionalna stanja, ko spite in ko se zbudite, " je dejala Maiken Nedergaard, direktorica Centra za translacijsko nevromedicino na Medicinskem centru Univerze v Rochesteru (URMC) in vodilna avtorica delati "V resnici je videti, da je obnovitvena narava posledica aktivne likvidacije stranskih produktov nevronske aktivnosti, ki se nabirajo med budnostjo, " dodaja.
Študija, ki je bila objavljena v četrtek v reviji Science, razkriva, da je edinstvena metoda odstranjevanja odpadkov v možganih, znana kot "glimpatski" sistem, med spanjem zelo aktivna, saj odstranjuje toksine, odgovorne za bolezen Alzheimerjeve bolezni in druge nevrološke motnje. Raziskovalci so poleg tega ugotovili, da se med spanjem možganske celice zmanjšujejo v velikosti, kar omogoča učinkovitejše odlaganje odpadkov.
Znano je, da praktično vse vrste živali, od sadja letijo do pravega kita, na nek način spijo, vendar ima to obdobje latencije pomembne pomanjkljivosti, zlasti kadar plenilci plevajo. Zaradi tega smo pomislili, da če sanje ne opravljajo bistvene biološke funkcije, je to morda ena največjih napak v evoluciji.
Medtem ko so nedavne ugotovitve pokazale, da lahko spanje pomaga pri shranjevanju in utrjevanju spominov, se zdi, da te koristi ne premagajo ranljivosti, zato znanstveniki razmišljajo, da bi morala biti pomembnejša funkcija cikla spanja-budnosti.
Tem novim rezultatom dodajo odkritje, ki so ga Nedergaard in njegovi kolegi lani obiskali o edinstvenem sistemu v možganih, ki odstranjuje odpadke, doslej neznano. Sistem, ki je odgovoren za izločanje celičnih odpadkov v preostalem delu telesa, limfni sistem, se ne razširi na možgane, ker možgani vzdržujejo svoj zaprti "ekosistem" in je zaščiten s kompleksnim sistemom molekularnih prehodov, imenovanim krvno-možganska pregrada, ki natančno nadzoruje, kaj vstopijo in zapustijo možgane.
Ta postopek čiščenja še ni bil odkrit, ker ga je mogoče opazovati le v živih možganih, kar ni bilo mogoče pred prihodom novih tehnologij za slikanje, torej mikroskopijo dveh fotonov. Zahvaljujoč tem tehnikam so raziskovalci lahko opazovali pri miših, katerih možgani so zelo podobni človeku, kar je ekvivalentno cevovodnemu sistemu med krvnimi žilami možganov in črpanjem cerebrospinalne tekočine skozi možganska tkiva, ki odpadke odvajajo v obtočni sistem, kjer se končno podajo v splošni sistem krvnega obtoka in navsezadnje v jetra.
Pravočasno odstranjevanje odpadkov iz možganov je ključnega pomena pri nenadzorovanem kopičenju strupenih beljakovin, kot je beta-amiloid, kar lahko vodi v Alzheimerjevo bolezen. V resnici so skoraj vse nevrodegenerativne bolezni povezane z kopičenjem odpadnih produktov iz celic.
Eden od namigov, ki je nakazoval, da je lahko 'glifatski' sistem med spanjem bolj aktiven, je dejstvo, da se količina energije, ki jo zaužijejo možgani, med spanjem ne zmanjša dramatično. Ker črpanje CSF zahteva veliko energije, so raziskovalci razmišljali, da postopek čiščenja morda ni združljiv s funkcijami, ki jih morajo možgani opravljati, ko smo budni in aktivno obdelujemo informacije.
DO DENESNIH ČASOV VEČ AKTIVNI
Skozi vrsto poskusov na miših so znanstveniki opazili, da je bil 'glifatski' sistem med spanjem skoraj desetkrat bolj aktiven in da so možgani izločili bistveno več beta-amiloida, ko so glodalci spali.
Druga presenetljiva ugotovitev je bila, da se celice v možganih med spanjem "skrčijo" za 60 odstotkov, kar je krčenje, ki ustvari več prostora med celicami in omogoča CSF, da se bolj umiti skozi možgansko tkivo. Nasprotno pa so možganske celice, ko so budne, bližje druga drugi, kar omejuje pretok CSF.
Raziskovalci so ugotovili, da je hormon, imenovan norepinefrin, manj aktiven v spanju. Znano je, da ta nevrotransmiter vrže v razpoke, ko morajo biti možgani budni, običajno kot odgovor na strah ali druge zunanje dražljaje, zato raziskovalci domnevajo, da lahko norepinefrin služi kot "regulacijski mojster" nadzora. krčenja in širjenja možganskih celic med cikli spanja-budnosti.
"Ti rezultati imajo pomembne posledice za zdravljenje bolezni umazanije v možganih, kot je Alzheimerjeva bolezen, " je dejal Nedergaard. Po njegovem mnenju je natančno razumevanje, kako in kdaj možgani aktivirajo 'glifatski' sistem in čisti odpadke, ključni prvi korak v prizadevanjih za potencialno modulacijo tega sistema in njegovo učinkovitejše delovanje.
Vir:
