Что происходит с вашим мозгом во время сна? Новое видео содержит ответ: сочное соединение крови и спинномозговой жидкости в вашем мягком ритме в ритмичном пульсирующем танце.
Движение кажется почти приливным в видео, выпущенном 31 октября вместе со статьей в журнале Science. Хотя исследователи знали, что мозговая активность приобретает ритмический характер во время сна, это видео и исследование показывают, что кто-то впервые наблюдал такой же ритмичный поток спинномозговой жидкости.
«Мы уже давно знаем, что в нейронах есть эти электрические волны активности», - заявила соавтор исследования Лора Льюис, профессор биомедицинской инженерии в Бостонском университете. «Но до этого мы не осознавали, что на самом деле в CSF тоже есть волны».
Спинномозговая жидкость представляет собой прозрачную жидкость, которая окружает и смягчает головной и спинной мозг. Он циркулирует в мозговых оболочках, или оболочке, которая окружает мозг. Исследования показали, что одной из задач спинномозговой жидкости является очистка мозга от токсичных белков во время сна. Новое видео может показать, что CSF делает именно это.
Льюис и ее коллеги сделали снимки спящего мозга, когда 13 участников исследования, в возрасте от 20 до 30 лет, заснули в машине магнитно-резонансной томографии (МРТ). Участники, которым заплатили за это неудобное устройство, также должны были надеть сетку электродов на кожу головы, чтобы измерить электрическую активность их мозга.
Результаты показали пульсирующий, предсказуемый поток. Во-первых, нейронная активность стихает. Затем кровь вытекает из мозга. Затем поступает спинномозговая жидкость. Пена, промыть, повторить. Льюис сказал, что паттерн настолько последовательный, что можно просто посмотреть на спинномозговую жидкость в заданной области мозга и сказать, проснулся ли человек или спит.
Полученные данные могут дать новое понимание проблем старения, связанных с мозгом. Токсичные белки участвуют в болезни Альцгеймера и других деменциях. Эти деменции часто связаны с нарушением сна, и нетипичные модели сна могут быть связаны с повышенным риском развития деменции. Как медленный сон - фаза глубокого сна, во время которого происходит сновидение, - и спинномозговая жидкость были связаны с очищением мозга. Новое исследование предполагает, что деятельность мозга и поток жидкости связаны между собой.
Пока не ясно, как и почему нервная активность, кровоток и спинномозговая жидкость остаются такими синхронизированными. Льюис и ее коллеги предполагают, что когда мозговая активность падает, нейроны нуждаются в меньшей оксигенации, поэтому кровоток уменьшается Спинномозговая жидкость может затем ворваться, чтобы поддержать давление в мозге и предотвратить повреждение мозга. Это всего лишь предположение, сказал Льюис. Для изучения очищающего потока необходимы дополнительные исследования ночных ритмов мозга.
