Мозъкът се „самоизяжда“ при недостатъчно сън

„По-добре да си лягам, преди да ми се върнат заводските настройки!“

Причината да имаме нужда от около 8 часа сън всяко денонощие се простира отвъд необходимостта за попълване на енергийните запаси. Всъщност, по време на сън мозъкът променя начина си на работа така, че позволява изчистването на токсините – отпадъците образували се от невронната активност през деня.

Странното е, че същият процес се активира и при хронично недоспиване, с тази разлика, че процесът е много по-агресивен. Учените откриват, че при липса на сън за продължителен период от време, мозъкът умишлено започва да унищожава значително количество невронни и синаптични връзки, които едва ли могат да бъдат възстановени с наваксващ сън.

Екипът на невробиологът Мишел Белеси, от Политехническия университет в Италия, изследват ефектите от недоспиването върху мозъка при бозайниците, когато откриват странна връзка между състоянието на дълбок сън и продължителната липса на такъв. Изследването е проведено върху лабораторни мишки.

Подобно на останалите клетки в тялото, невроните в мозъка се обновяват постоянно от два различни вида глиални клетки. Микроглиалните клетки са отговорни за изчистването на стари и износени клетки чрез процес наречен фагоцитоза. От друга страна, задачата на астроцитите (заради звездовидната им форма) е да прекъсват ненужните синапси (връзки) в мозъка, за да освежат и преструктурират невронните мрежи.

Този процес е добре познат на учените и се наблюдава по време на сън, когато спомага за възстановяването на мозъка от невронната активност от изминалия ден. Но сега учените откриват, че ако се наложи, например при продължително отлагане на нормалното време за сън, процесът не чака дълго, а се активира преждевременно. Дори още повече, предварително активиран той е много по-агресивен и груб, сякаш се опитва да навакса и въобще не подбира. Учените сравняват активността като заспал човек чистещ къщата си. В крайна сметка може да се окаже, че сме изхвърлили мебелите, хладилника и телевизора – все неща от които имаме нужда и обикновено ползваме.

„За първи път наблюдаваме как заради липса на сън различни части от синапсите биват буквално изяждани от астроцитите,“ споделя впечатленията си Белеси.

За да стигнат до това откритие учените изследват мозъците на четири групи мишки: в първата група те са оставени да спят за 6 – 8 часа – добре отпочинали; във втората група са периодично събуждани – спонтанно събуждане; в третата група са държани допълнително будни за още 8 часа преди да заспят – периодично отлагане на съня; в четвъртата група те са държани будни в продължение на 5 дни – хронично безсъние.

Когато изследователите сравняват активността на астроцитите в четирите групи, те идентифицират: 5,7% активност на синапсите при добре отпочиналите мишки; 7,3% при периодично събужданите миши. Но при последните две групи забелязват нещо различно. Астроцитите до толкова увеличават своята активност, че могат да изяждат цели участъци от синапсите, както микроглиалните клетки поглъщат отпадъците и токсините. В мозъците на мишките с отложен сън активността на астроцитите е 8.5%, а при лишените от сън – 13.5%. В последни две групи астроцитите унижават едни от най-големите синапси, т.е. най-старите и съответно най-употребяваните.

Когато екипът проверява активността и на микроглиалните клетки в четирите групи, те установяват, че при последните две е завишена значително. И това е тревожно, защото необузданата микроглиална активност се свързва с редица мозъчни заболявания, като болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания.

„Открихме, че астроцитна фагоцитоза се появява след остро и хронично безсъние, но не и след спонтанни пробуждания. От друга страна, хроничната загуба на сън стимулира фагозитозата, т.е. можем да предположим, че хроничното безсъние може да бъде предпоставка за развиване на различни дегенеративни заболявания,“ пишат изследователите в доклада.

Остават много въпроси, като дали процесът важи и за човешкия мозък, или – дали наваксването на съня възстановява нанесените щети. Но фактът, че смъртността при болестта на Алцхаймер се е увеличила с невероятните 50% от 1999 г. насам, или че недоспиването и безсънието са все по-често срещани, означава, че този процес трябва да се изследва в дълбочина, и то бързо.