Ύπνος.
Είναι αυτό για το οποίο δαπανούμε το ένα τρίτο της ζωής μας,
αλλά καταλαβαίνει κανένας από εμάς περί τίνος πρόκειται;
Πριν από δύο χιλιάδες χρόνια ο Γαληνός,
ένας από τους επιφανέστερους ερευνητές ιατρούς
της αρχαιότητας
πρότεινε πως όσο είμαστε ξύπνιοι,
η κινητήρια δύναμη του εγκεφάλου, οι χυμοί του,
χύνονται στα υπόλοιπα μέρη του σώματος,
ζωντανεύοντάς τα, αφήνοντας όμως τον εγκέφαλο να στερέψει
και σκέφτηκε πως όταν κοιμόμαστε
όλη αυτή η υγρασία που γέμισε το υπόλοιπο σώμα,
θα επέστρεφε
ενυδατώνοντας τον εγκέφαλο
και αναζωογονώντας το μυαλό.
Αυτό ακούγεται εντελώς παράλογο σε εμάς σήμερα,
ο Γαληνός προσπαθούσε όμως απλά να εξηγήσει
κάτι για τον ύπνο
που αντιμετωπίζουμε όλοι καθημερινά.
Όλοι ξέρουμε βάσει της εμπειρίας μας
ότι όταν κοιμόμαστε, το μυαλό μας καθαρίζει
και πως η έλλειψη ύπνου
θολώνει το μυαλό.
Ενώ όμως γνωρίζουμε περισσότερα για τον ύπνο σήμερα
από όσα γνώριζαν την εποχή του Γαληνού,
δεν έχουμε καταλάβει ακόμα
γιατί απ' όλες τις δραστηριότητές μας, ο ύπνος έχει αυτή την εκπληκτική
λειτουργία αποκατάστασης, για τον εγκέφαλο.
Σήμερα θέλω να σας μιλήσω
για την πρόσφατη έρευνα
που θα ρίξει νέο φως στην ερώτηση αυτή.
Βρήκαμε ότι ο ύπνος μπορεί να είναι στην πραγματικότητα
ενός είδους κομψή σχεδιαστική λύση
για κάποιες από τις πιο βασικές ανάγκες του εγκεφάλου,
ένας μοναδικός τρόπος που ο εγκέφαλος
ανταποκρίνεται στις υψηλές απαιτήσεις και τα στενά περιθώρια
που τον ξεχωρίζουν από όλα τα άλλα όργανα του σώματος.
Σχεδόν όλη η βιολογία που παρατηρούμε
μπορεί να θεωρηθεί ως μια σειρά προβλημάτων
και των αντίστοιχων λύσεών τους,
και το πρώτο πρόβλημα που πρέπει να λύσει κάθε όργανο είναι
η συνεχής παροχή θρεπτικών ουσιών για τροφοδοσία
όλων των κυττάρων του σώματος.
Στον εγκέφαλο αυτό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο·
η έντονη ηλεκτρική δραστηριότητά του,
καταναλώνει ένα τέταρτο της παροχής ενέργειας του σώματος,
παρόλο που ο εγκέφαλος αποτελεί
μόνο το 2% της μάζας του σώματος.
Το κυκλοφορικό σύστημα
λύνει το πρόβλημα παροχής θρεπτικών συστατικών
με την αποστολή αγγείων που παρέχουν θρεπτικές ουσίες
και οξυγόνο σε κάθε σημείο του σώματός μας.
Μπορείτε να το δείτε στο βίντεο.
Αποτυπώσαμε αιμοφόρα αγγεία
στον εγκέφαλο ενός ζωντανού ποντικού.
Τα αιμοφόρα αγγεία διαμορφώνουν ένα περίπλοκο δίκτυο
που γεμίζει τον όγκο ολόκληρου του εγκεφάλου.
Ξεκινούν στην επιφάνεια του εγκεφάλου,
κι έπειτα εισχωρούν στον ίδιο τον ιστό,
και καθώς απλώνονται, παρέχουν θρεπτικά συστατικά
και οξυγόνο, σε όλα τα κύτταρα του εγκεφάλου.
Κάθε κύτταρο που χρειάζεται
θρεπτικά συστατικά
παράγει επίσης απόβλητα ως υποπροϊόντα,
κι η κάθαρση των αποβλήτων αυτών
είναι το δεύτερο βασικό πρόβλημα
που πρέπει να λύσει κάθε όργανο.
Το διάγραμμα δείχνει το λεμφικό σύστημα του σώματος,
που εξελίχθηκε για να καλύψει την ανάγκη αυτή.
Είναι ένα δεύτερο παράλληλο δίκτυο αγγείων
που εκτείνεται σε όλο το σώμα.
Μεταφέρει πρωτεΐνες και άλλα απόβλητα
από τα κενά μεταξύ των κυττάρων,
τα συγκεντρώνει, κι έπειτα τα ρίχνει στο αίμα
ώστε να απορριφθούν.
Αν κοιτάξετε όμως προσεκτικά
θα δείτε κάτι
που δε βγάζει νόημα.
Αν μεγεθύναμε μέσα στο κεφάλι αυτό
ένα από τα πράγματα που θα βλέπατε
είναι πως δεν υπάρχει λεμφικό σύστημα στον εγκέφαλο.
Αυτό όμως δεν είναι πολύ λογικό, έτσι;
Θέλω να πω, ο εγκέφαλος είναι έντονα ενεργό όργανο
που παράγει αντίστοιχα μεγάλη ποσότητα αποβλήτων
που πρέπει να καθαριστεί αποτελεσματικά.
Κι όμως, στερείται λεμφαγγείων, πράγμα που σημαίνει ότι
η προσέγγιση του υπόλοιπου σώματος
για την απομάκρυνση των αποβλήτων
δεν θα δουλέψει στον εγκέφαλο.
Πώς λύνει λοιπόν ο εγκέφαλος
το πρόβλημα των αποβλήτων;
Μέσω αυτής της φαινομενικά τετριμμένης ερώτησης
μπήκε η ομάδα μας στο παιχνίδι
κι αυτά που βρήκαμε
καθώς καταδυθήκαμε στον εγκέφαλο
ανάμεσα στους νευρώνες και τα αιμοφόρα αγγεία
ήταν πως η λύση του εγκεφάλου
στο πρόβλημα των αποβλήτων,
ήταν αναπάντεχη.
Ήταν ευφυής,
άλλα ταυτόχρονα όμορφη.
Επιτρέψτε μου να σας πω τι βρήκαμε.
Ο εγκέφαλος έχει αυτή τη μεγάλη δεξαμενή
καθαρού και διάφανου υγρού, το Εγκεφαλονωτιαίο Υγρό.
Εμείς το λέμε ΕΝΥ.
Το ΕΝΥ γεμίζει τον χώρο που περικλείει τον εγκέφαλο,
και τα απόβλητα από τον εγκέφαλο
πηγαίνουν στο ΕΝΥ,
το οποίο χύνεται μαζί με τα απόβλητα, μέσα στο αίμα.
Μοιάζει έτσι πολύ
με το λεμφικό σύστημα, έτσι δεν είναι;
Αυτό που είναι όμως ενδιαφέρον, είναι πως το υγρό και τα απόβλητα
μέσα από τον εγκέφαλο,
δεν φιλτράρονται τυχαία
από τις δεξαμενές του ΕΝΥ.
Αντ 'αυτού, υπάρχει ένα εξειδικευμένο δίκτυο σωληνώσεων
που οργανώνει και διευκολύνει αυτή τη διαδικασία.
Μπορείτε να το δείτε σε αυτά τα βίντεο.
Εδώ αποτυπώνουμε ξανά τον εγκέφαλο
ενός ζωντανού ποντικού.
Το πλαίσιο στ' αριστερά δείχνει
τι συμβαίνει στην επιφάνεια του εγκεφάλου,
και το πλαίσιο στα δεξιά δείχνει
τι συμβαίνει κάτω από την επιφάνεια
μέσα στον ίδιο τον ιστό.
Έχουμε επισημάνει τα αιμοφόρα αγγεία με κόκκινο
και το ΕΝΥ που περιβάλλει τον εγκέφαλο
θα είναι πράσινο.
Αυτό που μας εξέπληξε ήταν
πως το υγρό στο εξωτερικό του εγκεφάλου,
δεν παρέμεινε εκεί.
Αντίθετα, το ΕΝΥ αντλήθηκε πίσω
και διαμέσου του εγκεφάλου
κατά μήκος του εξωτερικού των αιμοφόρων αγγείων,
και καθώς χύθηκε μέσα στον εγκέφαλο
κατά μήκος του εξωτερικού των αγγείων
βοήθησε να καθαριστούν
τα απόβλητα από τους χώρους
μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων.
Αν το σκεφτείτε,
η χρήση του εξωτερικού αυτών των αιμοφόρων αγγείων κατ' αυτόν τον τρόπο
είναι μια έξυπνη σχεδιαστική λύση
επειδή ο εγκέφαλος περικλύεται
σ' ένα άκαμπτο κρανίο
και είναι γεμάτος με κύτταρα,
έτσι δεν υπάρχει ελεύθερος χώρος
για ένα δεύτερο σύστημα αγγείων όπως το λεμφικό σύστημα.
Τα αιμοφόρα αγγεία όμως,
εκτείνονται από την επιφάνεια του εγκεφάλου
μέχρι κάθε κύτταρο μέσα στον εγκέφαλο,
που σημαίνει πως το υγρό
που ταξιδεύει κατά μήκος του εξωτερικού αυτών των αγγείων
μπορεί να έχει εύκολη πρόσβαση σε ολόκληρο τον όγκο του εγκεφάλου.
Είναι λοιπόν ένας πραγματικά έξυπνος τρόπος
να επαναπροσδιορίστει το σύνολο των αιμοφόρων αγγείων,
ώστε να αναλάβει και να αντικαταστήσει τη λειτουργία
ενός δεύτερου συνόλου αγγείων, των λεμφαγγείων,
ώστε να μην είναι αυτά απαραίτητα.
Και το πιο σπουδαίο είναι πως κανένα άλλο όργανο
δεν έχει την ίδια λειτουργία
για τον καθαρισμό των αποβλήτων ανάμεσα στα κύτταρα.
Αυτή είναι μία λύση που συναντάμε μόνο στον εγκέφαλο.
Αλλά το πιο εκπληκτικό εύρημά μας
είναι πως όλα αυτά,
όλα όσα σας είπα
για το υγρό που περνάει μέσα από τον εγκέφαλο,
συμβαίνουν μονάχα όταν ο εγκέφαλος κοιμάται.
Εδώ, το βίντεο στ' αριστερά
δείχνει πόσο κινείται το ΕΝΥ
μέσα από τον εγκέφαλο ενός ξύπνιου ζωντανού ποντικού.
Δεν συμβαίνει σχεδόν τίποτα.
Στο ίδιο ζώο όμως,
αν περιμένουμε μέχρι να κοιμηθεί,
βλέπουμε πως το ΕΝΥ
χύνεται μέσα από τον εγκέφαλο
κι ανακαλύψαμε πως την ίδια στιγμή
όταν ο εγκέφαλος πηγαίνει για ύπνο,
τα κύτταρα του εγκεφάλου φαίνεται να συρρικνώνονται,
δημιουργώντας χώρο μεταξύ τους
κι επιτρέποντας στο υγρό να περάσει ανάμεσά τους
και να παρασύρει μακριά τα απόβλητα.
Φαίνεται πως ο Γαληνός ήταν μάλλον
στο σωστό δρόμο όταν έγραψε
για το υγρό που περνά μέσα από τον εγκέφαλο
όταν κοιμόμαστε.
Η δική μας έρευνα, 2.000 χρόνια αργότερα,
δείχνει πως αυτό που συμβαίνει είναι ότι
όταν ο εγκέφαλος είναι ξυπνητός
κι εργάζεται πυρετωδώς
αναβάλλει την καθαριότητα των αποβλήτων
από τα μεσοκυττάρια κενά γι' αργότερα
κι έπειτα, όταν κοιμάται
και δεν χρειάζεται να είναι τόσο απασχολημένος,
μπαίνει σε ένα είδος λειτουργίας καθαρισμού
για να διώξει τα απόβλητα
από τα μεσοκυττάρια κενά,
τ' απόβλητα που συσσωρεύονται μες στην ημέρα.
Είναι όπως εσείς ή εγώ
αναβάλλουμε τις δουλειές του σπιτιού μέσα στη βδομάδα
όταν δεν έχουμε χρόνο,
και καλύπτουμε το κενό της καθαριότητας
όταν έρχεται το σαββατοκύριακο.
Έχω μιλήσει πολύ για την εκκαθάριση των αποβλήτων
αλλά δεν ήμουν συγκεκριμένος
για το είδος των αποβλήτων
που ο εγκέφαλος χρειάζεται να καθαρίσει
κατά τη διάρκεια του ύπνου, ώστε να παραμείνει υγιής.
Τα απόβλητα στα οποία εστίασαν οι πρόσφατες μελέτες,
η βήτα αμυλοειδής,
είναι μια πρωτεΐνη που παράγεται στον εγκέφαλο συνεχώς.
Ο εγκέφαλός μου παράγει τώρα βήτα αμυλοειδή
και το ίδιο κι ο δικός σας.
Αλλά σε ασθενείς με Νόσο Αλτσχάιμερ
η βήτα αμυλοειδής συσσωρεύεται και συγκεντρώνεται
στα μεσοκυττάρια κενά του εγκεφάλου,
αντί να απομακρύνεται, όπως θα έπρεπε,
κι αυτή η συσσώρευση της βήτα αμυλοειδούς
θεωρείται ένα από τα κύρια σημεία
στην ανάπτυξη αυτής της τρομερής ασθένειας.
Μετρήσαμε λοιπόν, πόσο γρήγορα καθαρίζεται η βήτα αμυλοειδής
από τον εγκέφαλο, όταν είναι ξυπνητός
κι όταν είναι κοιμισμένος,
και βρήκαμε πως πράγματι
η κάθαρση της βήτα αμυλοειδούς
είναι πολύ πιο γρήγορη όταν ο εγκέφαλος κοιμάται.
Αν λοιπόν ο ύπνος
είναι μέρος της λύσης του εγκεφάλου
στο πρόβλημα της κάθαρσης των αποβλήτων,
ίσως ν' αλλάξει δραματικά ο τρόπος που σκεφτόμαστε
για τη σχέση μεταξύ του ύπνου
της βήτα αμυλοειδούς και του Αλτσχάιμερ.
Μια σειρά πρόσφατων κλινικών μελετών
δείχνουν ότι ανάμεσα στους ασθενείς
που δεν έχουν εκδηλώσει ακόμη τη νόσο του Αλτσχάιμερ
η επιδείνωση της ποιότητας και της διάρκειας του ύπνου
σχετίζονται με την αύξηση της συσσώρευσης
της βήτα αμυλοειδούς στον εγκέφαλο,
κι αν και είναι σημαντικό να τονίσουμε
πως αυτές οι μελέτες δεν αποδεικνύουν
πως η έλλειψη ή η κακή ποιότητα ύπνου
προκαλεί τη Νόσο του Αλτσχάιμερ,
υποδηλώνουν ότι η αποτυχία του εγκεφάλου
να κρατήσει το χώρο του καθαρό
απομακρύνοντας τα απόβλητα όπως η βήτα αμυλοειδής
μπορεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη
ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ.
Αυτό που μας λέει η νέα μελέτη
είναι πως αυτό που όλοι σας
γνωρίζετε ήδη για τον ύπνο,
και που ακόμη και ο Γαληνός καταλάβαινε,
πως ο ύπνος φρεσκάρει και καθαρίζει το μυαλό
μπορεί ν' αποτελεί μεγάλο μέρος
αυτού που είναι ο ύπνος.
Βλέπετε, εσείς κι εγώ,
πάμε κάθε βράδυ για ύπνο,
αλλά ο εγκέφαλός μας, δεν ξεκουράζεται ποτέ.
Ενώσω το κορμί μας στέκεται ακίνητο
κι ο νους μας περιπλανάται σε κάποιο όνειρο,
ο κομψός μηχανισμός του εγκεφάλου
δουλεύει σκληρά αλλά σιωπηλά
καθαρίζοντας και συντηρώντας
αυτή την απίστευτα περίπλοκη μηχανή.
Όπως η καθαριότητα του σπιτιού,
είναι ένα βρώμικο και άχαρο έργο,
αλλά είναι επίσης σημαντικό.
Αν σταματήσετε να καθαρίζετε την κουζίνα στο σπίτι
επί ένα μήνα
το σπίτι σας θα γίνει αβίωτο
πολύ γρήγορα.
Αλλά στον εγκέφαλο οι συνέπειες
των καθυστερήσεων μπορεί να είναι μεγαλύτερες
από τον αποτροπιασμό του βρώμικου νεροχύτη
επειδή όταν πρόκειται για τον καθαρισμό του εγκεφάλου
είναι η σωστή λειτουργία και η υγεία
του μυαλού και του σώματος που διακυβεύεται
και είναι αυτός ο λόγος που αν καταλάβουμε
αυτές τις βασικές αρχές νοικοκυριού του εγκεφάλου σήμερα
μπορεί να είναι κρίσιμες για την πρόληψη και την θεραπεία
των ασθενειών του εγκεφάλου στο μέλλον.
Ευχαριστώ.
(Χειροκρότημα)