Сон позволяет иммунным клеткам поддерживать мозг
Исследования показали, что во время сна мозг реагирует, обновляя воспоминания и убирая «отходы». Новое исследование на мышах показывает, что специализированные иммунные клетки поддерживают мозг в хорошем рабочем состоянии, поддерживая его во время сна.
Исследования, проведенные за последние несколько лет, обнаружили доказательства того, что мозг получает возможность обновляться и обновляться разными способами во время сна.
Например, ученые узнали, что мозг объединяет вновь сформированные воспоминания во время сна. Они также обнаружили, что сон дает прекрасную возможность вынести нервный «мусор».
Команда исследователей из Медицинского центра Университета Рочестера в Нью-Йорке и Массачусетского технологического института в Кембридже обнаружила больше о том, как поддержание мозга также происходит во время сна.
В своем исследовании, результаты которого представлены в Природа Неврология - исследователи работали с мышами, чтобы узнать больше о том, как микроглия, иммунные клетки, «обслуживающие» мозг, выполняют свою поддерживающую работу во время сна.
«В основном предполагалось, что динамическое движение микроглиальных процессов не зависит от поведенческого состояния животного», - объясняет ведущий автор исследования профессор Аня Маевска.
«Это исследование показывает, что сигналы в нашем мозгу, которые модулируют состояние сна и бодрствования, также действуют как переключатель, который включает и выключает иммунную систему».
Проф. Аня Маевская
Бодрствование химическое ухудшает ремонтные работы
Микроглия - это иммунные клетки, которые реагируют на любые признаки инфекции или повреждения головного мозга. Согласно новому исследованию профессора Маевской и ее коллег, эти клетки также активны во время сна, вызывая регулярный «износ».
Новое исследование предполагает, что микроглия может работать более эффективно во время сна, чем когда человек бодрствует.
Исследователи сравнивали бодрствующих мышей с мышами, которых ученые под наркозом. Они обнаружили, что микроглия казалась менее активной и эффективной, когда мыши бодрствовали.
Это позволило исследователям сосредоточиться на норэпинефрине, химическом посреднике, который играет роль в возбуждении центральной нервной системы и помогает регулировать циклы сна и бодрствования. Во время сна уровень норадреналина в головном мозге низкий.
Однако, когда уровень норадреналина резко возрастает, мозг внезапно становится активным, и человек просыпается.
В текущем исследовании ученые обнаружили, что норадреналин действует на нейроны и бета2-адренергический рецептор, который присутствует в микроглии. Когда уровень норадреналина повышается, микроглия, по-видимому, впадает в состояние сна.
Это означало, что во время состояний возбуждения и бодрствования иммунные клетки не могли должным образом реагировать и поддерживать связи между клетками мозга.
«Эта работа предполагает, что усиленное ремоделирование нервных цепей и восстановление повреждений во время сна могут быть частично опосредованы способностью микроглии динамически взаимодействовать с мозгом», - объясняет первый автор Рианна Стоуэлл, доктор философии.
«В целом это исследование также показывает, что микроглия чрезвычайно чувствительна к сигналам, которые модулируют функции мозга, и что динамика и функции микроглии модулируются поведенческим состоянием животного», - добавляет Стоуэлл.
Полученные данные дополняют доказательства того, что механизмы, связанные со сном, играют важную роль в обеспечении того, чтобы мозг получил необходимый ремонт и продолжал правильно функционировать.
Более того, это может помочь объяснить, почему нарушения сна связаны с началом прогрессирующих нейродегенеративных состояний, таких как деменция и болезнь Паркинсона.
