睡眠中に老廃物が脳から「洗い流される」方法
初めて、新しい研究は、脳脊髄液が睡眠中に波のように脳の内外を洗い流し、老廃物を取り除くのを助けることを観察しました。
最近、 今日の医療ニュース 特殊な免疫細胞が睡眠中の脳内でより活発であり、メンテナンス作業の実行に忙しいことを発見した研究について報告しました。
研究者は、睡眠が重要であることを知っています—脳が反応することを可能にするという観点からだけでなく、「洗浄」プロセスが行われるための「スペースを作る」ためにも。
ただし、この脳の老廃物の除去が睡眠中に行われるメカニズムの多くは不明なままです。
現在、マサチューセッツ州のボストン大学の研究者は、睡眠中に脳脊髄液と呼ばれる脳と脊髄に存在する液体が波のように洗い流され、蓄積された代謝の「ゴミ」を取り除くのに役立つことを発見しました。
「私たちはしばらくの間、ニューロンにこれらの活動の電波があることを知っていました。しかし今まで、脳脊髄液にも実際に波があることに気づいていませんでした」と研究の共著者であるローラ・ルイスは説明します。
複雑な同期プロセス
新しい研究—その結果はジャーナルに掲載されています 理科 —睡眠中に脳スキャンを受けることに同意した23〜33歳の13人の参加者が含まれていました。
プロセスはトリッキーなものでした。参加者は、研究者が睡眠を目的としたMRI装置に横たわっているときに、脳の電気的活動を測定できるようにするEEGキャップを着用する必要がありました。
ただし、MRI装置は非常にノイズが多いため、この場所での睡眠は困難な場合があります。 「[参加者の]仕事は、実際には、秘密裏に、私たちの研究のほとんど最も難しい部分であることがわかりました」とルイスは言います。
「私たちはこれらすべての豪華な機器と複雑な技術を持っています。多くの場合、大きな問題は、人々が非常に大きな金属管の中にいるために眠ることができないことです。それはただの奇妙な環境です」と彼女は言います。
これらの課題にもかかわらず、研究者たちは、おそらく初めて、睡眠中の参加者の脳内の脳脊髄液の活動を監視することに成功しました。
彼らは、脳脊髄液が脳波と「同期」しているように見えることを見ました。これはおそらく脳の老廃物を取り除くのに役立ちます。この廃棄物には、ニューロン間の情報の流れを損なう可能性のある蓄積を形成する可能性のある潜在的に有毒なタンパク質が含まれています。
これらの発見は、有毒なタンパク質プラークが記憶喪失やその他の認知障害に重要な役割を果たすアルツハイマー病などの状態の根本的なメカニズムにも新たな光を当てることができると研究者らは付け加えています。
彼らはまた、通常の老化は脳のセルフクリーニングの低下に関連している可能性があると説明しています。年齢とともに、人間の脳はより少ない徐波を生成する傾向があり、それは脳内の血流と脳脊髄液の脈動を減少させる可能性があります。
「それはとても劇的な効果です」とルイスは強調します。 「[睡眠中に脳脊髄液が脈動する]ということは、私たちがまったく知らなかったことでした。今では、1つの脳領域を一瞥するだけで、誰かの脳の状態をすぐに読み取ることができます。」
「因果関係は何ですか？」
今後、ルイスと同僚は、いくつかの興味深い質問に答えることを目指しています。まず、彼らは次の研究のために古いコホートを募集して、自然な老化が脳脊髄液の働きに影響を与えるかどうか、そしてどのように影響するかを調べたいと考えています。
次に、彼らはまた、老廃物を「洗い流す」ために、脳波、脳内の血流、および脳脊髄液がどのように同期するかを確立したいと考えています。
「神経の変化は常に最初に起こり、次に頭から血液が流れ、次に脳脊髄液の波が頭に流れ込むように見えます」とルイスは言います。しかし、彼女はまだ多くの未知数が残っていると付け加えています。
チームは、睡眠中にニューロンがオフになると、必要な酸素が少なくなり、脳から血液が排出されると考えています。これは、順番に、脳内の圧力も低下することを意味し、したがって、血液がない状態で正常な圧力を維持するために、脳脊髄液を増加させる必要があります。
「しかし、それは1つの可能性にすぎません。因果関係は何ですか？これらのプロセスの1つが他のプロセスを引き起こしていますか？それとも、それらすべてを推進している隠れた力がありますか？」
ローラ・ルイス
これらは未回答のままの質問の一部です。
