當您今晚躺下睡覺並夢想著所有怪異和奇妙的事物時,科學家認為您的大腦是,洗掉一天的有毒副產品,為新的思考做準備。
但是這種神經清潔系統背後的機制尚未詳細描述。
現在,哥本哈根大學的研究人員應用了一套技術來繪製小鼠的神經遞質,血量和脊髓液的微妙興衰。
這些發現不僅可以幫助我們更好地理解大腦在晚上如何刷新自己,還揭示了像Ambien這樣的常見睡眠藥物的偏低。
從技術上稱為大腦的“污水網絡”的彩色化為大腦的“污水網絡”,在技術上稱為淋巴系統是一種解剖學新穎性,在許多方面,具有僅被確定十年前的老鼠。
此後,已經映射了人類大腦中的網絡,揭示了淋巴系統將脊髓繪製到大腦內部深處,以攜帶可能在高濃度下造成損害的材料。這些廢物中的一些與疾病.
這種“去除污水”還有助於平衡整個大腦的水位,促進了潛在的疾病疾病藥物向免疫系統的呈現,甚至有助於將燃料供應提供到最需要的地方。
大腦如何將材料驅逐到廢物清除系統中,以節奏地沖走以去除以進行清除,這表明神經元集體協調的腦波模式協調了這一過程。然而,他們通常依靠麻醉的動物模型,留下有關自然出現的睡眠效果週期如何管理其淋巴系統的問題。
更重要的是,有些人開始挑戰該過程的一些基本假設,例如它是否真的是一個完全取決於睡眠的運動。
“這項研究的動機是更好地了解在睡眠期間驅動糖流流的原因,而這項研究的見解對理解恢復性睡眠的組成部分具有廣泛的影響,”說羅切斯特大學轉化神經醫學中心的高級作家兼聯合主任Maiken Nedergaard。
為了將大腦洗滌過程追溯到其生理根源,研究人員開發了一種新的纖維植入物方法,它使他們能夠通過小鼠的大腦記錄液體的動力學,因為動物在籠子上相對自由。
通過標記神經遞質去甲腎上腺素並使用纖維植入物激活在動物腦組織中設計的光敏基因,團隊可以在小鼠睡著並且清醒時監測和實驗清除廢物的波動。
研究人員的工作支持較早的研究表現出去甲腎上腺素導致血管在持續50秒的脈衝上有節奏地收縮,然後在整個大腦中的血液體積微妙振盪。
神經遞質波動與不斷變化的血液量之間的這種關係更為明顯,而小鼠處於非夢境的睡眠狀態,而不是醒著或夢dream以求的人。
此外,他們在實驗上證明了這些脈動確實使淋巴系統進一步滲透到大腦中,從而確認了深度睡眠在清除一天的艱難思考中剩下的垃圾方面所扮演的角色。
“這些發現,結合了我們對淋巴系統的了解,描繪了大腦內部動力學的全部圖片,這些慢速波,微音序和去甲腎上腺素是缺失的鏈接,”說該研究的第一作者是神經科學家娜塔莉·霍倫德(Natalie Hauglund)。
不僅有舊睡眠也會做。受到啟發聲稱睡眠援助藥品Zolpidem- 以Ambien出售 - 可以改變睡眠階段研究小組測試了該藥物對清潔過程的影響(如果有的話),發現其降低了振盪,並阻礙了腦脊液進入大腦深處的能力。
將工作轉換為人類將依靠進一步的實驗,儘管這是一個安全的賭注,我們的大腦的行為相對相似。
這並不意味著睡眠藥物沒有其位置,儘管知道它具有潛在的您的軟管能力,使您有能力消除每天的神經系統殘渣的能力,這可能會使以後的決策陷入使我們的大腦健康的最佳方法中。
這項研究發表在細胞。