Считается, что одна из основных функций сна состоит в активном очищении мозга от метаболитов и токсинов. Однако недавний эксперимент с мышами поставил под сомнение это распространенное научное объяснение.
Не секрет, что крепкий ночной сон помогает восстановиться, а недосыпание чревато плохим самочувствием, нарушением когнитивных функций, зрительно-моторной координации и так далее. Поэтому гипотеза о том, что во время сна в мозге происходит своего рода «уборка», кажется логичной. Впрочем, предположение строится на косвенных доказательствах, а прямых свидетельств того, что во сне в мозге активизируется выведение отходов, у ученых пока нет.
Разбираться в вопросе взялась команда медиков из Имперского колледжа Лондона (Великобритания). В опытах с лабораторными мышами они использовали флуоресцентный краситель, чтобы проследить за происходящим в мозге животных во время сна, бодрствования и под наркозом.
Эксперимент позволил увидеть, как быстро краситель перемещался из так называемых боковых желудочков мозга — заполненных спинномозговой жидкостью полостей — в другие области, а также измерить скорость выведения красителя непосредственно из мозга.
В итоге выяснилось, что у спящих мышей и подопытных в состоянии наркоза очищение мозга происходило примерно на 30% и 50% медленнее, чем у бодрствовавших животных. Результаты опубликовал журнал Nature Neuroscience.
«[Прошлые] исследования настолько сконцентрированы вокруг идеи очищения как одной из ключевых причин, почему люди спят, и мы, конечно, очень удивились, когда увидели обратное в результатах эксперимента. Мы обнаружили значительное снижение скорости выведения красителя из мозга у животных, которые спали или находились под наркозом», — заявил в комментарии The Guardian профессор Ник Фрэнкс (Nick Franks), один из авторов исследования и специалист в области биофизики и анестезирующих средств из Имперского колледжа Лондона.
Ученые полагают, что их результаты распространяются и на людей, поскольку сон — основная физиологическая потребность организма у всех млекопитающих.
Предположений о том, зачем именно нужен сон, немало. Хотя новое исследование показало, что ключевая причина может быть не связана с выведением токсинов из мозга, важное значение сна остается неоспоримым.
Результаты эксперимента могут быть ценными для понимания причин деменции и болезни Альцгеймера — у медиков появляется все больше свидетельств связи этих нарушений с плохим сном. Пока не ясно, способствует недостаток сна развитию болезни Альцгеймера или это ее последствие. Некоторые исследователи считали, что из-за недосыпания в мозге может нарушаться процесс очищения от токсинов. Однако в свете полученных в Великобритании результатов такое объяснение теперь кажется менее убедительным.
Впрочем, авторы отметили еще один важный момент: эксперимент показал, что мозг эффективно очищается во время бодрствования. Это значит, что бодрствование, физическая активность и упражнения могут способствовать улучшению метаболизма и выведению токсинов из головного мозга. Такой вывод может иметь серьезные практические последствия: получается, высокая активность в нормальных условиях позволяет мозгу отдохнуть даже лучше, чем во сне.
Ранее коллектив специалистов из США, Канады и Австралии установил, что сокращение глубокого сна на 1% повышает риск деменции на 27%. В другом исследовании ученые обнаружили связь между дневным сном и развитием болезни Альцгеймера. Оказалось, чрезмерно продолжительный сон в дневное время способен привести к прогрессированию старческой деменции.