Выявлены изменения в пульсациях мозга человека во время сна
Исследовательской группе Университета Оулу по функциональной нейровизуализации впервые удалось описать, как изменяются различные типы пульсаций в мозге человека, когда он спит. Изменения пульсаций мозга во время сна и их роль в клиренсе мозга ранее не изучались у людей. Результаты исследования также могут помочь понять механизмы, лежащие в основе многих заболеваний мозга.
Предыдущие исследования показали, что клиренс отработанного материала, накопленного в мозге, наиболее активно происходит во время сна, когда в ЭЭГ наблюдается увеличение так называемых дельта-волн, особенно во время глубокого сна.
В этом очищении мозга участвуют три типа пульсаций: сердечно-сосудистая пульсация мозга, производимая артериальным пульсом, дыхательная пульсация в венах и заполненных спинномозговой жидкостью пространствах и медленные вазомоторные пульсации в стенке артерий. Ранее было неизвестно, как эти различные типы пульсаций мозга, связанные с просветом мозга, изменяются, когда человек спит. Теперь этот вопрос прояснился благодаря исследованию, недавно опубликованному в журнале Journal of Neuroscience.
В исследовании использовалась быстрая функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) для сканирования мозга здоровых людей во время сна и в состоянии бодрствования. Когда испытуемые спали, вазомоторные и дыхательные пульсации в их мозге усиливались и становились более стабильными. Кроме того, пульсации сердечно-сосудистой системы также усиливались во время сна, но эти изменения были заметны в меньших областях мозга.
В тех областях, где пульсации усиливались, на ЭЭГ также наблюдалось увеличение дельта-волн, что свидетельствует об увеличении просвета мозга. Усиление дыхательной пульсации было наибольшим в тех областях мозга, которые мы часто используем в течение дня. К ним относятся зрительная кора, слуховая кора и сенсомоторная кора.
"Очищение этих областей мозга больше всего необходимо ночью", - сказал главный исследователь Хета Хелакари.
Предыдущие исследования показали, что очищение мозга от отработанного материала особенно ускоряется во время глубокого сна. Однако полученные сейчас результаты показывают, что усиление пульсационной активности начинается уже во время легкого сна и что глубокий сон может быть не нужен.
Результаты исследования могут помочь в понимании не только клиренса мозга, но и механизмов, лежащих в основе многих заболеваний мозга и памяти.
"Теперь, когда мы знаем, как пульсации работают у здоровых людей во время сна, мы можем изучить, как эти пульсации нарушаются при различных заболеваниях мозга. Мы уже работаем над этой темой, используя данные, полученные от бодрствующих людей", - сказал Хелакари.
Известно, что нарушения сна связаны со многими распространенными заболеваниями мозга, такими как болезнь Альцгеймера, но реальные причинно-следственные связи пока не известны. Было показано, что ухудшение пульсации и клиренса мозга предшествует накоплению в мозге бета-амилоидов, что характерно для болезни Альцгеймера. По словам Хелакари, опубликованное в настоящее время исследование и доступная функциональная магнитно-резонансная томография открывают путь к новым и более осуществимым исследованиям мозга.
По данным Всемирной организации здравоохранения, примерно 55 миллионов человек во всем мире страдают от различных видов нарушений памяти.
