Uważa się, że sen konieczny jest do uczenia się i zapamiętywania. Odkrycie amerykańskich naukowców może dowodzić, że sen potrzebny jest głównie do oczyszczenia mózgu z toksyn – podczas snu komórki  kurczą się, zwiększają się przestrzenie między nimi, to powoduje szybsze wypłukiwanie substancji toksycznych.

Teoria oczyszczania mózgu opiera się na odkrytym w zeszyłm roku, przez tych samych naukowców z University of Rochester, układzie glimfatycznym. Układ ten związany jest z komórkami gleju i jest odpowiednikiem układu limfatycznego. Układem glimfatycznym przepływa płyn mózgowo-rdzeniowy, odprowadzając z mózgu substancje zbędne i dostarczając składników odżywczych.

W doświadczeniach naukowcy badali układ glimfatyczny, wstrzykując barwnik do płynu mózgowo-rdzeniowego myszy i obserwowali jego przepływ przez mózg, jednocześnie monitorując aktywność elektryczną mózgu. Okazało się, że wstrzyknięty barwnik przepływał szybko przez mózg, kiedy mysz spała. Natomiast kiedy mysz nie spała, przepływ barwnika był bardzo niewielki. Wyniki te sugerowały, że przestrzeń między komórkami mózgu zmienia się, w zależności od tego czy mysz śpi, czy też nie. Aby to sprawdzić, naukowcy postanowili zmierzyć te przestrzenie. Okazało się, że wielkość przestrzeni między komórkami mózgu wzrasta o 60 procent podczas snu, dochodzi do tego poprzez kurczenie się komórek, prawdopodobnie komórek glejowych.

W kolejnych doświadczeniach badano, czy układ glimfatczny kontroluje gromadzenie się toksyn w przestrzeniach międzykomórkowych mózgu. W chorobach neurodegeneracyjnych, jak choroba Alzheimera dochodzi do gromadzenia się w mózgu substancji toksycznych i w wypadku tej choroby jest to białko – beta-amyloid. Kolejne doświadczenia polegały na wstrzyknięciu myszom wybarwionego beta-amyloidu i obserwacji, jak długo wstrzyknięte białko pozostaje w mózgu kiedy mysz śpi i kiedy nie śpi. Wykazano, że beta-amyloid usuwany jest szybciej z mózgu, kiedy mysz śpi, co dowodzi, że podczas snu dochodzi do oczyszczania mózgu z substancji toksycznych.

Wyniki te sugerują również, że jeśli proces oczyszczania mózgu zostanie zaburzony, mogą nastąpić zaburzenia w jego funkcjonowaniu, co może prowadzić do chorób neurodegeneracyjnych, jak choroba Alzheimera. Autorzy badań twierdzą, że komórki kontrolujące układ limfatyczny, mogą stanowić cel w badaniach nad terapiami przeciwko różnym schorzeniom.

Planowane jest przeprowadzenie analogicznych badań na ludziach w celu ustalenia prawdziwego znaczenia wyników.

Katarzyna Stankiewicz