Πώς ο εγκέφαλός μας πλένεται στη διάρκεια του ύπνου

Αν ο εγκέφαλος ήταν πλυντήριο, ο νυχτερινός ύπνος θα ήταν ο κύκλος ξεπλύματος: μια νέα μελέτη εξηγεί τον μηχανισμό που διοχετεύει υγρά στον εγκέφαλο όταν κοιμόμαστε και απομακρύνει τις συσσωρευμένες τοξίνες.

Όπως έδειξαν πειράματα σε ποντίκια, περιοδικές συσπάσεις των αιμοφόρων αγγείων λειτουργούν σαν αντλία που σπρώχνει το υγρό και καθαρίζει το κεφάλι μας.

Από τον ανθρώπινο εγκέφαλο απουσιάζει το λεμφικό σύστημα, το οποίο συλλέγει και μεταφέρει το υγρό που κυκλοφορεί ανάμεσα στα κύτταρα του υπόλοιπου σώματος.

Σχετικά πρόσφατα, το 2012, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη ανακάλυψαν έναν εναλλακτικό μηχανισμό «πλύσης εγκεφάλου», το λεγόμενο γλυμφικό ή γλυμφατικό σύστημα, το οποίο διοχετεύει εγκεφαλονωτιαίο υγρό στη διάρκεια του ύπνου για να απομακρύνει τα μεταβολικά απόβλητα των κυττάρων.

Τώρα, η ίδια ερευνητική ομάδα περιγράφει τον μηχανισμό της ροής του υγρού σε ποντίκια, στων οποίων τον εγκέφαλο είχαν εισαχθεί ηλεκτρόδια και οπτικές ίνες.

Η μελέτη που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Cell έδειξε ότι στη διάρκεια του ύπνου, και συγκεκριμένα στη φάση μη-REM που συνδέεται με την ανάπλαση των ιστών, η περιοδική απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή νορεπινεφρίνη προκαλεί συσπάσεις των αγγείων του εγκεφάλου.

Οι συσπάσεις αυτές λειτουργούν ως αντλία, εξηγούν οι ερευνητές: όταν τα αγγεία συσπώνται έπειτα από έναν παλμό νορεπινεφρίνης, το εγκεφαλονωτιαίο υγρό εισρέει στον εγκέφαλο για να γεμίσει το κενό. Όταν πάλι τα αγγεία χαλαρώνουν, σπρώχνουν μακριά το υγρό και μαζί τις τοξίνες.

Η κίνηση του εγκεφαλονωτιαίου υγρού καταγράφηκε χάρη στην προσθήκη μιας χρωστικής που το κάνει εύκολα ορατό.

Και ο μηχανισμός της αντλίας επιβεβαιώθηκε όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις εμφυτευμένες οπτικές ίνες για να διεγείρουν με φως τους νευρώνες που παράγουν νορεπινεφρίνη: όταν αύξησαν τη συχνότητα από τον ένα παλμό ανά 60 δευτερόλεπτα σε έναν παλμό ανά 10 δευτερόλεπτα, οι παλμοί του εγκεφαλονωτιαίου υγρού επιταχύνθηκαν αντίστοιχα.

Τα ευρήματα πιθανότατα ισχύουν και για τον άνθρωπο, στον οποίο έχουν παρατηρηθεί ότι αντίστοιχες συσπάσεις των αγγείων και παλμοί νορεπινεφρίνης.

Ένα άλλο σημαντικό εύρημα της μελέτης είναι ότι η ζολπιδέμη, δημοφιλές φάρμακα για την αϋπνία, μπλοκάρει τις περιοδικές συσπάσεις των αγγείων και είναι πιθανό να εμποδίζει την απομάκρυνση τοξινών, κάτι που με τη σειρά του ενδέχεται να αυξάνει τον κίνδυνο εκφυλιστικών νοσημάτων.