Kaj se zgodi z možgani med spanjem? V novem videu je odgovor: Sočna mešanica krvi in cerebrospinalne tekočine se v ritmičnem pulzirajočem plesu pretaka skozi vaš smrkljani nogavic.
V videu, objavljenem 31. oktobra, skupaj s člankom v reviji Science se to gibanje zdi skoraj plimovano. Čeprav so raziskovalci vedeli, da možganska aktivnost med spanjem prevzame ritmični vzorec, je ta video in študija prvič zaznala podoben ritmični tok cerebrospinalne tekočine.
"Že nekaj časa vemo, da v nevronih obstajajo ti električni valovi aktivnosti," je v izjavi zapisala soavtorica študije Laura Lewis, profesorica biomedicinskega inženiringa na bostonski univerzi. "Toda do zdaj se nismo zavedali, da tudi v CSF dejansko obstajajo valovi."
Cerebrospinalna tekočina je bistra tekočina, ki obdaja in blaži možgane in hrbtenjačo. Kroži v meningih ali v ohišju, ki obdaja možgane. Raziskave kažejo, da je ena od nalog cerebrospinalne tekočine čiščenje možganov strupenih beljakovin med spanjem. Novi video bi lahko pokazal, da CSF počne ravno to.
Lewis in njeni sodelavci so posneli slike spalnih možganov s tem, da so 13 udeležencev raziskav, vsi v svojih 20-ih in 30-ih letih, zaspali v aparatu za magnetno resonanco (MRI). Udeleženci, ki so bili plačani za to neudobno ureditev, so morali tudi na lasišču nositi mrežo elektrod, da so lahko izmerili električno aktivnost svojih možganov.
Rezultati so pokazali pulzirajoč, predvidljiv pretok. Prvič, nevronske aktivnosti utesnjujejo. Nato iz možganov odteka kri. Nato priteče cerebrospinalna tekočina. Oblecite, izperite, ponovite. Vzorec je tako dosleden, da je mogoče samo pogledati cerebrospinalno tekočino v določenem območju možganov in povedati, ali je oseba budna ali spi, je dejal Lewis.
Ugotovitve so lahko nov vpogled v težave, povezane s staranjem možganov. Strupeni proteini so vpleteni v Alzheimerjevo bolezen in druge demence. Te demence so pogosto povezane z motenim spanjem, netipični vzorci spanja pa so lahko povezani z večjim tveganjem za razvoj demence. S počasnim valovanjem spanja - faze globokega spanja, med katerim se sanja, - in cerebrospinalne tekočine sta bila povezana s čiščenjem možganov. Nova raziskava kaže, da sta možganska aktivnost in pretok tekočine povezani.
Ni še natančno jasno, kako ali zakaj nevronska aktivnost, pretok krvi in cerebrospinalna tekočina ostajajo tako sinhronizirani. Lewis in njeni sodelavci ugibajo, da nevroni ob padcu možganske aktivnosti potrebujejo manj oksigenacije, zato pretok krvi upada. Cerebrospinalna tekočina lahko nato vdre, da ohrani tlak v možganih in prepreči možganske poškodbe. To je le ugibanje, je dejal Lewis. Potrebnih je več študij nočnih motenj možganov, da bi razumeli čistilni tok.
