Биологи из Политехнического университета Марке в Италии провели исследование, результаты которого могут огорчить всех любителей недосыпать. Постоянное отсутствие полноценного сна запускает негативные процессы по «самоочищению» мозговых клеток.
Работая ночами напролёт (или занимаясь другими вещами, которые постоянно лишают человека сна), вполне реально можно прийти к тому, что мозг начнёт «поедать» сам себя. Исследователи из Италии выяснили, что клетки мозга, которые разрушают и переваривают «утомлённые» клетки и различный мусор, начинают работать на повышенных скоростях у мышей, страдающих хроническим недосыпом.
Исследование
Группа исследователей под руководством нейрофизиолога Микеле Беллези из Политехнического университета Марке решила изучить влияние недосыпа на мозг млекопитающих.
Ранее было известно, что клетки глии работают преимущественно во время сна — пока мы спим, в мозге идут процессы «уборки». Однако, как показало новое исследование, депривация сна также активизирует работу глиальных клеток. Правда, если речь идёт о недосыпе, «очистка» приобретает разрушительные черты.
«Мы продемонстрировали, что некоторые синапсы в буквальном смысле слова съедаются астроцитами в результате недостатка сна», — рассказывает Беллези.
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи визуализировали мозг четырёх групп мышей:
- хорошо отдохнувших — спавших от 6 до 8 часов;
- с нарушенным сном — этих мышей исследователи время от времени будили;
- с ситуативным недосыпом — мышей из этой группы заставили бодрствовать на протяжении дополнительных 8 часов;
- с хроническим недосыпом — этим животным не давали спать 5 дней подряд.
Когда учёные сравнили активность астроцитов в головном мозге подопытных животных, оказалось, что у хорошо отдохнувших мышей эти клетки взаимодействовали с 5,7% синапсов, а у мышей, которых периодически будили, — с 7,3% синапсов.
В остальных двух группах картина была иной: астроциты настолько активизировались, что начали поедать части синапсов так же, как клетки микроглии поедают «клеточный мусор». У мышей с ситуативным недосыпом активность астроцитов была отмечена в 8,4% синапсов, а у животных с хронической нехваткой сна — в 13,5%.
Впрочем, как пояснил учёный, большая часть пострадавших в результате недосыпа синапсов относились к самым старым и изношенным, поэтому их «очистка», возможно, принесло больше пользы, чем вреда. Но когда исследователи начали изучать активность клеток микроглии, оказалось, что она также повысилась в результате нехватки сна.
И этот факт обеспокоил учёных, поскольку неконтролируемая активность микроглиальных клеток связана с нейродегенеративными заболеваниями, в том числе, с болезнью Альцгеймера.
«Мы обнаружили, что процесс фагоцитоза в клетках астроглии активизировался только в результате ситуативного и хронического недосыпа, но не после периодических пробуждений. Возможно, при этом клетки осуществляли удаление изношенных компонентов наиболее старых и активно используемых синапсов, — сообщается в исследовании. — Напротив, хроническая депривация сна привела к активации клеток микроглии и повышению их фагоцитарной активности. Можно предположить, что долговременное нарушение сна может перевозбудить микроглиальные клетки и повысить риск повреждения головного мозга».
Это открытие также объясняет, почему недостаток сна может cделать человека более уязвимым к развитию таких деменций (слабоумия), говорит Агнес Наджа из университета Бордо.
Но ещё до конца неясно, сможет ли увеличение сна защитить мозг или даже спасти его от последствий нескольких бессонных ночей. Исследователи планируют выяснить, как долго длится эффект недосыпа.
Постоянное недосыпание, эффект от которого детально исследован на грызунах, может привести к развитию болезни Альцгеймера и других дегенеративных неизлечимых процессов, поскольку мозг, постоянно находящийся без нормального отдыха, в буквальном смысле слова пожирает собственные клетки.