Малоизвестная система
Неизбежно возникает как минимум пара вопросов: каким образом мозг выводит токсины из своих систем и почему эти очистительные процедуры происходят исключительно во время сна?
Ответ на первый вопрос достаточно прост. В мозгу имеется сеть тоннелей, окружающих кровеносные сосуды. По аналогии с лимфатической системой, которая удаляет токсины в остальном организме, очистительная система в голове называется глимфатической.
Схема глимфатической системы
Туннели в ней наполнены прозрачным водянистым веществом, которое называется спинномозговой жидкостью. Другое название — ликвор. Он содержит питательные вещества и, по сути, делает мозг более мягким, гибким и эластичным.
Сначала ликвор проникает из глимфатической сети в полости в мозгу, где смешивается с другой жидкостью, которая находится между активными клетками мозга. Затем ликвор вбирает в себя отходы метаболизма из этих клеток. К примеру, он собирает бета-амилоидные белки, которые накапливаются в мозге при болезни Альцгеймера.
Далее жидкость с отходами вымывается из мозговых полостей, идет по глимфатической сети, затем попадает в общую лимфатическую систему, где ликвор приобретает первоначальную чистоту.
Кроме функции удаления отходов, глимфатическая система выполняет и другие важные действия. По ней в мозг попадают жиры, сахара и химические вещества-медиаторы, необходимые для работы нервной системы. Также глимфатическая сеть помогает распределять лекарства в мозге.
Открыта всего 12 лет назад
Удивительно, но глимфатическая система сначала была обнаружена у лабораторных мышей. В дальнейшем при сканировании головного мозга ее нашли и у людей. Многие врачи говорят, что, по сути, глимфатическая система — это водопровод головного мозга.
Следует отметить, что эта система зависит от так называемых звездчатых клеток (астроцитов), которые образуют своеобразные мостики с кровеносными сосудами. Каналы, которые находятся в астроцитах, позволяют ликвору перетекать из одного места в другое.
Доктор Майкен Недергаард, чья команда из Медицинского центра университета Рочестера (США) обнаружила глимфатическую систему в 2012 году, сказала, что участие астроцитов в этом важном процессе удивило ее.
Нейробиология всегда ориентировалась на нейроны. Астроциты считались обычными клетками организма. И тут выяснилось, что именно астроциты указывают мозгу, что ему делать
— Недергаард.
В свое время ее команда ввела флуоресцентные молекулы в ликвор мышей и стала отслеживать их передвижение. Оказалось, что поток напрямую связан со сном. У спящих подопытных грызунов он увеличивался почти на 95%.
Доктор Недергаард говорит, что во время бодрствования вывод токсинов невозможен, так как все мощности головного мозга задействованы на обработке информации, которую мы получаем из окружающей среды.
Именно поэтому в нашей биологии заложена привычка спать
— Недергаард.
Сон — лучшее время для очистки
Также было замечено: во время сна происходит своеобразная синхронизация нейронов. По сути, ликвор в тот момент течет по лабиринту, состоящему из миллиардов клеток. Чтобы спинномозговая жидкость проникла в каждый уголок и забрала токсины, мозг помогает ей. Он посылает высокоэнергетические волны заряженных частиц в жидкость между клетками, которые буквально проталкивают ликвор в самые удаленные места мозга.
Бета-амилоидные белки, вызывающие болезнь Альцгеймера
Впрочем, некоторые ученые говорят, что очищение головного мозга от токсинов возможно и в бодрствующем состоянии. Исследователи создали специальную экспериментальную методику, которая способна изменять кровоток в лимфатической системе независимо от того, спит человек или нет. Однако большинство ученых согласны с доктором Недергаард, что сон — лучшее время для максимально эффективного выведения токсинов из мозга.
При этом до сих пор до конца неизвестно, как конкретно отходы метаболизма удаляются из мозга.
То, что мы знаем на сегодняшний день, больше похоже на перенос мусора из одной комнаты в другую. А куда отходы деваются в итоге, мы еще не знаем
— Недергаард.
Кроме того, есть гипотеза о том, что с возрастом лимфатическая система изнашивается и уже не способна, как в молодости, эффективно выводить токсины из мозга. Из-за этого в мозгу в прямом смысле накапливается мусор, в том числе и аномальные белки. Есть вероятность, что такое замусоривание может приводить к заболеваниям типа болезни Альцгеймера.
Я думаю, что многие заболевания головного мозга, так или иначе, связаны с состоянием глимфатической системы и накоплением токсинов
— Джонатан Кипнис, иммунолог, Вашингтонский университет.
Доктор Недегард с этим полностью согласна.
Поэтому терапия, направленная на улучшение качества сна, может принести пользу людям с замедленным кровотоком в лимфатической системе и потенциально замедлить развитие нейродегенеративных заболеваний
— Недергаард.
