Cell: норадреналин помогает очищать мозг во время сна

Исследователи из Университета Копенгагена приблизились к пониманию того, как мозг избавляется от токсичных отходов, накопленных за день. Оказалось, что во время сна в мозге активируется своеобразная "система очистки", которая вымывает вредные вещества, связанные, в том числе, с развитием нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Однако некоторые снотворные препараты могут нарушать этот процесс. Работа опубликована в журнале Cell.

Биологическая система, известная как глимфатическая, была открыта чуть более десяти лет назад. Она действует как "канализация" мозга, прокачивая спинномозговую жидкость через его ткани, чтобы удалить токсичные продукты жизнедеятельности. Этот процесс особенно активен во время глубокого сна, когда мозг "перезагружается" и готовится к новому дню.

Ученые использовали новую технологию с оптоволоконными имплантатами, чтобы отследить колебания объема крови и спинномозговой жидкости у мышей в режиме реального времени. Оказалось, что ключевую роль в этом процессе играет норадреналин. Во время глубокого сна его уровень снижается, что вызывает ритмичные сокращения кровеносных сосудов и способствует более эффективному проникновению спинномозговой жидкости вглубь мозга.

"Колебания норадреналина — недостающее звено в понимании того, как мозг очищается во время сна", — объяснила Натали Хауглунд, ведущий автор исследования.

Однако не всякий сон одинаково полезен для "очистки" мозга. Ученые проверили, как популярное снотворное Золпидем влияет на этот процесс. Оказалось, что препарат снижает активность колебаний норадреналина и ухудшает способность спинномозговой жидкости проникать в ткани мозга.

"Это не значит, что снотворные вредны, но их использование может иметь побочные эффекты, которые стоит учитывать", — отмечают исследователи.

Открытие имеет важное значение для понимания связи между сном и здоровьем мозга. Нарушения в работе глимфатической системы могут способствовать накоплению токсичных белков, таких как бета-амилоид, которые связаны с развитием болезни Альцгеймера.

"Новые знания помогут нам в разработке новых методов лечения и профилактики нейродегенеративных заболеваний", — заключил Майкен Недергаард, соавтор исследования и руководитель Центра трансляционной нейромедицины Университета Рочестера.