เราใช้เวลาหนึ่งในสี่ถึงหนึ่งในสามของชีวิตของเรานอนหลับ แต่ในขณะที่เราพักผ่อนสมองยังคงทำงานหนักทำงานอย่างสม่ำเสมอ การนอนหลับเป็นที่รู้จักกันว่ามีความสำคัญสำหรับการเรียนรู้และการสร้างความทรงจำและคุณอาจเคยได้ยินว่าในระหว่างการนอนหลับสมองจะกำจัดของเสียที่สร้างขึ้นในขณะที่เราตื่น
แต่สมองจะล้างสารพิษเหล่านี้ออกจากระบบอย่างไรและทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับเท่านั้น?
อุปกรณ์กำจัดขยะของสมองเป็นที่รู้จักกันในชื่อระบบ glymphatic ซึ่งรวมถึงเครือข่ายอุโมงค์ที่ล้อมรอบเส้นเลือดในสมอง นี้ระบบเป็นแบบอะนาล็อกของระบบกวาดล้างของเสียที่พบในส่วนที่เหลือของร่างกายเรียกว่าระบบน้ำเหลือง-
อุโมงค์ในเครือข่าย glymphatic มีสารที่เรียกว่าเป็นน้ำที่เรียกว่าน้ำไขสันหลัง(CSF) ซึ่งมีสารอาหารและหมอนอิงสมอง CSF จากอุโมงค์เหล่านี้ไปยังช่องว่างของสมองซึ่งผสมกับของเหลวอื่นที่พบระหว่างเซลล์สมองที่ใช้งานอยู่
ที่เกี่ยวข้อง:Brain Store Memories เป็นอย่างไร?
ที่นี่ CSF หยิบของเสียจากการเผาผลาญจากเซลล์เหล่านั้น ซึ่งรวมถึงโปรตีน amyloid-beta ซึ่งสร้างขึ้นในสมองในโรคอัลไซเมอร์- จากนั้นของเหลว "สกปรก" จะถูกล้างออกจากพื้นที่และออกจากสมองผ่านหลอดเลือดน้ำเหลืองที่ช่องทางน้ำไขสันหลังเข้าไปในระบบน้ำเหลืองที่มันถูกล้างออก
นอกเหนือจากการล้างขยะนี้แล้วระบบ glymphatic ช่วยในการขนส่งไขมัน-น้ำตาลและสารเคมีในระบบประสาทและอาจมีบทบาทในยากระจายภายในสมอง
ระบบถูกค้นพบครั้งแรกในหนู แต่การสแกนสมองแสดงให้เห็นว่าระบบนี้ยังมีอยู่ในสมองมนุษย์-
"การเชื่อมต่อ Glymphatic เป็นการประปาของสมอง"Jonathan Kipnisนักภูมิคุ้มกันวิทยาที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์บอกกับวิทยาศาสตร์สดทางอีเมล
ระบบขึ้นอยู่กับเซลล์รูปดาวที่เรียกว่า astrocytes ซึ่งรูปแบบการเชื่อมต่อกับเส้นเลือด- ช่องทางน้ำใน astrocytes ช่วยให้ CSF ไหลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
ดร. Maiken Nedergaardทีมงานที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ค้นพบระบบ glymphaticในปี 2012 กล่าวว่าการมีส่วนร่วมของ astrocytes ในกระบวนการสำคัญนี้ทำให้เธอประหลาดใจ
"ประสาทวิทยาศาสตร์มักเป็นศูนย์กลางเป็นศูนย์กลางมาก astrocytes ได้รับการยกย่องว่าเป็นเซลล์ทำความสะอาด" เธอบอกกับวิทยาศาสตร์การมีชีวิต "และที่นี่เรากำลังบอกว่า astrocytes สามารถบอกสมองได้ว่าต้องทำอะไร"
ทีมค้นพบระบบ glymphatic โดยการวางโมเลกุลฟลูออเรสเซนต์ใน CSF ของหนูและติดตามการไหลของมัน ในการทดลองที่คล้ายกันพวกเขาพบว่าการไหลนี้เชื่อมโยงกับการนอนหลับ - มันลดลงเกือบ95% ในหนูที่ตื่นเมื่อเทียบกับหนูนอนหลับ
Nedergaard ตั้งทฤษฎีว่าเนื่องจากสมองของเรามุ่งเน้นไปที่การรวมข้อมูลทั้งหมดที่เราได้รับเมื่อเราตื่นขึ้นมามันไม่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ในเวลาเดียวกันเธอกล่าว “ นี่เป็นการอธิบายถึงความต้องการทางชีวภาพของเราสำหรับการนอนหลับ” เธอกล่าว
บุคคลสถานะของการนอนหลับด้วยดูเหมือนว่าจะส่งผลกระทบต่อวิธีที่ CSF นำทางเขาวงกตของเซลล์ประสาทหลายพันล้านเพื่อกำจัดของเสีย การนอนหลับซิงโครไนซ์เซลล์ประสาทส่งคลื่นพลังงานสูงของอนุภาคที่มีประจุผ่านของเหลวระหว่างเซลล์ สิ่งนี้จะช่วยย้าย CSF ไปยังพื้นที่เหล่านี้
ที่กล่าวว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้มีบางอย่างผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับการนอนหลับทำให้เกิดการไหลของน้ำไขสันหลังที่พกพาออกไปจากสมองหรือไม่ นักวิทยาศาสตร์บางคนพบว่ากระบวนการดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้อย่างอิสระว่าสัตว์นอนหลับหรือตื่นตัว
อย่างไรก็ตาม Kipnis บอกกับ Live Science ว่าวิธีการทดลองที่ใช้ในการศึกษานั้นอาจส่งผลกระทบต่อการไหลของ glymphatic, muddying ผลลัพธ์ นอกจากนี้เขากล่าวว่านักวิทยาศาสตร์หลายคนยอมรับว่าการกวาดล้างของเสียนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดในระหว่างการนอนหลับ
Nedergaard กล่าวเสริมว่ามีข้อมูลไม่เพียงพอในการศึกษาเกี่ยวกับวิธีการกำจัดของเสียจากสมอง "[ข้อมูลดู] การย้ายขยะจากห้องหนึ่งไปยังอีกห้องหนึ่งโดยไม่กำจัดมัน"
ระบบ glymphatic มีความคิดที่จะสะสมการสึกหรอตามอายุและสิ่งนี้อาจนำไปสู่การสะสมของของเสียและโปรตีนผิดปกติซึ่งอาจนำไปสู่โรคเช่นอัลไซเมอร์ “ ฉันคิดว่าทุกโรคที่ได้รับผลกระทบจากการสะสมของเศษซากจะขึ้นอยู่กับฟังก์ชั่น glymphatic” Kipnis กล่าว
Nedergaard เห็นด้วย ในทางทฤษฎีการรักษาที่มีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงคุณภาพการนอนหลับจะเป็นประโยชน์ต่อผู้คนที่มีการไหลเวียนของ glymphatic ช้าและอาจทำให้การลุกลามของโรคทางระบบประสาทช้าลง
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องนี้ได้รับการปรับปรุงเมื่อวันที่ 24 มิถุนายน 2567 เพื่อแก้ไขคำอธิบายของการค้นพบของการศึกษาประสาทวิทยาธรรมชาติที่อ้างถึง 2024 เรื่องราวถูกโพสต์ครั้งแรกเมื่อวันที่ 19 มิถุนายน
เคยสงสัยว่าทำไมบางคนสร้างกล้ามเนื้อได้ง่ายกว่าคนอื่น ๆหรือทำไมฝ้ากระออกมาท่ามกลางแสงแดด- ส่งคำถามของคุณเกี่ยวกับวิธีการทำงานของร่างกายมนุษย์[email protected]ด้วยหัวเรื่อง "Health Desk Q," และคุณอาจเห็นคำถามของคุณตอบบนเว็บไซต์!
