Az alvás megtisztítja az agyat a méreganyagoktól és a metabolitoktól
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Egy közelmúltban a Nature Neuroscience folyóiratban közzétett tanulmány megállapította, hogy érzéstelenítés és alvás közben az agy kiürülése csökken.
Az alvás a sebezhető inaktivitás állapota. Tekintettel a sebezhetőség kockázataira, azt javasolják, hogy az alvás bizonyos előnyökkel járhat. Feltételezések szerint az alvás megtisztítja az agyat a méreganyagoktól és a metabolitoktól a glimfarendszeren keresztül. Ennek a feltételezésnek fontos következményei vannak; például a krónikusan rossz alvás miatti csökkent méregtelenítés ronthatja az Alzheimer-kórt.
Azok a mechanizmusok és anatómiai útvonalak, amelyeken keresztül a toxinok és metabolitok kiürülnek az agyból, továbbra is tisztázatlanok. A glimfatikus hipotézis szerint az artériás pulzációból származó hidrosztatikus nyomásgradiensek által vezérelt bazális folyadékáramlás lassú hullámú alvás közben aktívan eltávolítja a sókat az agyból. Ezenkívül az érzéstelenítők nyugtató dózisai fokozzák a kiürülést. Továbbra sem ismert, hogy az alvás növeli-e a clearance-t a megnövekedett bazális áramlás révén.
Ebben a tanulmányban a tudósok folyadékmozgást és agykiürülést mértek egereken. Először a fluoreszcein-izotiocianát (FITC)-dextrán, egy fluoreszcens festék diffúziós együtthatóját határoztuk meg. FITC-dextránt injektáltunk a nucleus caudatusba, és mértük a fluoreszcenciát a frontális kéregben.
Az első kísérletek során az állandósult állapotra vártak, a festéket kis mennyiségű szövetben fehérítették, és meghatározták a diffúziós együtthatót a fehérítetlen festék fehérített területre való mozgásának sebességéből. A technikát a FITC-dextrán diffúziójának mérésével ellenőrizték agyutánzó agaróz gélekben, amelyeket úgy módosítottak, hogy megközelítsék az agy optikai abszorpcióját és fényszórását.
Az eredmények azt mutatták, hogy a FITC-dextrán diffúziós együtthatója nem különbözik az érzéstelenítés és az alvási állapotok között. A csapat ezután megmérte az agy kitisztulását az ébrenlét különböző állapotaiban. Kis mennyiségű AF488 fluoreszcens festéket használtak egerekben, amelyeket sóoldattal vagy érzéstelenítővel fecskendeztek be. Ez a festék szabadon mozgott a parenchymában, és segíthet az agy kiürülésének pontos számszerűsítésében. Összehasonlították az ébrenléti és alvó állapotokat is.
A csúcskoncentrációnál a clearance 70-80% volt a sóoldattal kezelt egerekben, ami azt jelzi, hogy a normál clearance-mechanizmusok nem károsodtak. Azonban a clearance jelentős csökkenését figyelték meg érzéstelenítő szerek (pentobarbitál, dexmedetomidin és ketamin-xilazin) alkalmazásakor. Ezenkívül a clearance az alvó egereknél is csökkent az ébren lévő egerekhez képest. A diffúziós együttható azonban nem különbözött szignifikánsan az érzéstelenítés és az alvás körülményei között.
A. 3 vagy 5 órával az AF488 CPu-ba történő injekciója után az agyat lefagyasztottuk, és 60 μm vastag metszetekre vágtuk. Az egyes szakaszok átlagos fluoreszcencia intenzitását fluoreszcens mikroszkóppal mértük; majd a négyszeletből álló csoportok átlagos intenzitásértékeit átlagoltuk.
B. Az átlagos fluoreszcencia intenzitást az 1. Kiegészítő ábrán bemutatott kalibrációs adatok felhasználásával koncentrációra konvertáltuk, és az injekciós ponttól mért anteroposterior távolság függvényében ábrázoltuk az ébrenléti (fekete), alvó (kék) és a KET-XYL érzéstelenítési (piros) állapotokban. Fent - adatok 3 óra elteltével. Lent - adatok 5 óra elteltével. A vonalak az adatokhoz való Gauss-illesztéseket, a hibaborítékok pedig 95%-os konfidencia intervallumokat jeleznek. Mind a 3, mind az 5 órás koncentrációk KET-XYL érzéstelenítés alatt (P
C. Az AF488 injekció helyétől különböző távolságra (antero-posterior) lévő agyi szakaszok reprezentatív képei 3 órával (felső három sor) és 5 órával (alsó három sor). Minden sor három ébrenléti állapot (ébrenlét, alvás és KET-XYL érzéstelenítés) adatait tartalmazza.
A tanulmány megállapította, hogy az agy clearance-e csökkent altatás és alvás közben, ami ellentmond a korábbi jelentéseknek. A clearance a különböző anatómiai helyeken változhat, de a változás mértéke kicsi lehet. A ketamin-xilazin kiürülésének gátlása azonban szignifikáns és a helytől független volt.
Nicholas P. Franks, a tanulmány egyik szerzője a következőket mondta: "A kutatási terület annyira a tisztítás gondolatára összpontosított, mint az egyik legfontosabb okra, ami miatt alszunk, hogy nagyon meglepődtünk az ellenkező eredményeken."
Különösen fontos megjegyezni, hogy az eredmények egy kis mennyiségű festékre vonatkoznak, amely szabadon mozog az extracelluláris térben. A nagyobb molekulák eltérő viselkedést mutathatnak. Ezen túlmenően továbbra is tisztázatlanok azok a pontos mechanizmusok, amelyek révén az alvás és az érzéstelenítés befolyásolja az agy kiürülését; ezek az eredmények azonban megkérdőjelezik azt az elképzelést, hogy az alvás elsődleges funkciója az agy megtisztítása a méreganyagoktól.