Мы спим не только для того, чтобы каждые 12 часов пополнять запасы энергии: во сне наш мозг впадает в другое состояние, очищаясь от токсичных побочных продуктов нейронной активности, накопившихся за день.
Как ни странно, тот же самый процесс происходит в мозге при хроническом недосыпе — только в гипертрофированном виде.
Учёные обнаружили, что постоянный недосып вынуждает мозг уничтожать большое количество нейронов и синаптических связей, причём этот процесс необратим.
Группа учёных под руководством нейробиолога Мишель Беллеси из Политехнического университета Марче в Италии исследовала реакцию мозга млекопитающих на недостаток сна и обнаружила неожиданное сходство между выспавшимися и бессонными мышами.
Как и другие клетки нашего организма, нейроны мозга постоянно освежаются двумя типами глиальных клеток — поддерживающих клеток, которые часто называют клеем нервной системы.
Клетки микроглии отвечают за вычищение старых и изношенных клеток посредством процесса, который называется фагоцитозом (от греческого «пожирать»).
Задача астроцитов — отсекать ненужные синапсы (связи) в мозге, чтобы освежать и перенастраивать его схему.
Нам было известно, что этот процесс происходит во сне, но теперь оказывается, что то же самое происходит и в отсутствие сна!
Но в отличие от нормальной чистки во сне, при недосыпе мозг вычищает слишком много, нанося самому себе вред.
Это можно представить следующим образом: в первом случае (во сне) вы выбрасываете из дома мусор; во втором (при хроническом недосыпе) кто-то приходит к вам домой и без разбора выкидывает на свалку телевизор, холодильник и собаку.
Беллеси говорит:
«Мы впервые продемонстрировали, что из-за потери сна части синапсов буквально пожираются астроцитами».
С этой целю учёные исследовали мозги 4-х групп мышей:
одна группа спала 6–8 часов (выспавшиеся);
вторую периодически будили (спонтанно проснувшиеся);
третей не давали заснуть ещё 8 часов (лишённые сна);
а последней не давали спать 5 дней подряд (хронически лишённые сна).
Когда учёные сравнили активность астроцитов во всех 4-х группах, они выявили её в 5,7% синапсов мозгов выспавшихся мышей и 7,3% — спонтанно проснувшихся.
Однако у лишённых сна и хронически лишённых сна мышей они заметили нечто иное: астроциты стали настолько активными, что принялись пожирать части синапсов, как клетки микроглии пожирают отходы — это называется астроцитным фагоцитозом.
В мозгах лишённых сна мышей астроциты были активны в 8,4% синапсов, а в мозгах хронически лишённых сна астроцитная активность наблюдалась аж в 13,5% синапсов!
Причём активность клеток микроглии также была значительно выше у лишённых сна мышей.
Это тревожное открытие, потому что чрезмерная активность микроглии является причиной болезни Альцгеймера и прочих нейродегенеративных заболеваний.
Учёные отмечают:
«Мы обнаружили, что астроцитный фагоцитоз, преимущественно пресинаптических элементов в крупных синапсах, происходит после острой и хронической потери сна, но не после спонтанного пробуждения, то есть это способствует уничтожению и переработке изношенных компонентов часто используемых сильных синапсов».
Неизвестно, можно ли целиком перенести эти данные на людей и можно ли восстановить нанесённый урон, отоспавшись как следует.
Но тот факт, что с 1999 года заболеваемость Альцгеймером возросла на целых 50% и что многим из нас редко удаётся нормально выспаться, подталкивает нас к скорейшему поиску ответов на эти вопросы.
