Miegas.
Tai kažkas, kam mes skiriame trečdalį savo gyvenimo,
bet ar kuris nors iš mūsų tikrai supranta kas tai?
Prieš du tūkstančius metų, Galenas,
vienas iškiliausių medicinos srities
senovės mokslininkų,
iškėlė idėją, kad mums būnant budriems
mūsų smegenų varomoji jėga, smegenų skystis,
išteka į visas kitas kūno dalis,
jas atgaivindamas, bet palikdamas smegenis išdžiūvusias,
jis taip pat galvojo, kad miegant,
visas tas skystis, kuris užpildė likusią kūno dalį
skubėdamas grįš atgal
smegenis sudrėkinti
ir mintis praskaidrinti.
Šiuo metu, tai skamba absolučiai kvailai,
bet Galenas tik bandė paaiškinti
bent kažką apie miegą,
su kuriuo kasdien susiduriame.
Matot, mes visi savo kailiu patyrę,
kad su miegu praskaidrėja mintys,
o be miego,
mintys išlieka drumstos.
Bet net ir daug daugau žinodami apie miegą
nei Galeno gyvenimo metais,
mes vis dar neperpratome, kodėl taip yra, kad miegas,
iš visų mūsų veiklų, turi tą nepakartojamą
proto atnaujinimo gebą.
Tad šiandien noriu papasakoti
apie naujus tyrimus,
kurie galbūt kitaip nušvies šitą klausimą.
Mes pastebėjome, kad miegas gali būti
vienas tų puikių konstrukcinių sprendimų
kai kuriems esminiams smegenų poreikiams,
išskirtinis būdas smegenims
patenkinti griežtus reikalavimus,
dėl kurių smegenys taip skiriasi nuo kitų kūno organų.
Tad veik visa mūsų stebima biologija
gali būti suvokiama kaip eilė problemų
ir jas atitinkančių sprendimų,
o viena pirmų problemų, kurią kiekvienas organas turi išspręsti,
tai nuolatinis maisto medžiagų tiekimas,
visoms kūno ląstelėms pamaitinti.
Smegenyse tai ypač svarbu;
jų intensyvi elektrinė veikla
naudoja ketvirtadalį visos kūno energijos,
nors smegenims tenka
tik maždaug 2 procentai kūno masės.
Taigi, kraujotakos sistema
sprendžia medžiagų pristatymo problemą
siųsdama maisto medžiagas ir deguonį
kraujagyslėmis į tolimiausias kūno kertes.
Jūs tai galit pamatyti šiame video.
Štai čia vaizduojame kraujagysles
gyvos pelės smegenyse.
Kraujagyslės formuoja sudėtingą tinklą,
kuris užpildo visą smegenų tūrį.
Jos prasideda smegenų paviršiuje,
ir neria gilyn į patį audinį,
ir joms išsišakojant, paskirsto medžiagas
ir deguonį į kiekvieną smegenų ląstelę.
Toliau, kaip kiekviena ląstelė reikalauja
maisto medžiagų ją pamaitinti,
taip kiekviena ląstelė gamina atliekas kaip šalutinį produktą,
ir tų atliekų išvalymas
yra antroji fundamentali problema,
kurią kiekvienas organas turi išspręsti.
Ši schema vaizduoja kūno limfinę sistemą,
kuri išsivystė tokiems poreikiams patenkinti.
Tai antra lygiagreti skyčių išnešiojimo sistema,
kuri išsitęsia per visą kūną.
Ji surenka baltymus ir kitas atliekas
iš ertmių tarp ląstelių,
ir numeta visa tai į kraują,
kad atliekos būtų pašalintos.
Bet jei pažvelgus į schemą iš arčiau,
būtų galima pastebėt,
kad tai neatrodo labai prasminga.
Tad, jei pažvelgtume į galvą iš arčiau,
viena, ką jūs ten pamatytumėt
tai, kad smegenyse nėra limfinių takų.
Bet tai neatrodo protinga, ar ne?
Ta prasme, kad smegenys labai aktyvios,
kurios atitinkamai pagamina daug atliekų,
kurios turi būti efektyviai pašalintos.
Ir vis tik jose trūksta limfinių indų, kas reiškia, kad
būdas, kurį visas likęs kūnas naudoja
atliekoms pašalinti
negali veikti smegenyse.
Tai kaip tuomet smegenys sprendžia
atliekų pašalinimo problemą?
Na, su tuo rodos paprastu klausimu
mūsų grupė ir pradėjo savo tyrimus,
ir ką męs radom,
besigilindami į smegenis,
gilyn tarp neuronų ir kraujagyslių,
buvo tai, kad smegenų sprendimas
atliekų pašalinimo problemai spręsti,
jis buvo be galo netikėtas.
Tai buvo išradinga,
bet taip pat ir gražu.
Leiskit papasakot, ką radom.
Smegenys turi didelę sankaupą labai
švaraus skysčio, vadinamo smegenų skysčiu.
Mes jį vadinam smegenų skysčiu.
Smegenų skystis užpildo smegenis supančią erdvę,
o visos atliekos iš smegenų
keliauja į smegenų skystį,
kuris pašalinamas kartu su atliekomis į kraują.
Šis būdas labai primena
limfinę sistemą, ar ne?
Bet įdomiausia, kad skystis ir atliekos
iš pačių smegenų
ne taip paprastai iskeliauja
į smegenų skysčio sankaupas.
Vietoj to, egzistuoja specialus tiekimo tinklas
organizuojantis ir palengvinantis procesą.
Tai galite pamatyti šiuose video.
Čia mes vėl matome gyvos pelės
smegenų paveiksliuką.
Kadras kairėje rodo,
kas vyksta smegenų paviršiuje,
ir kadras dešinėje rodo,
kas vyksta po smegenų paviršiumi
pačiame audinyje.
Kraujagyslės vaizduojamos raudonai,
o skystis (CFS) supantis smegenis
pasirodys žaliai.
Taigi, kas mus nustebino,
tai skystis smegenų išorėje,
jis išorėje nepasiliko.
Bet vietoj to jis buvo supumpuotas atgal
per pačias smegenis
visai šalia kraujagysių,
ir tekėdamas į pačias smegenis,
prie kraujagyslių
jis tuo būdu iš tikro padeda jas išvalyti,
pašalinti atliekas iš ertmių
tarp smegenų ląstelių.
Pagalvojus apie tai,
kaip panaudojamas kraujagyslių išorinis paviršius,
tai rodos be galo išradingas sprendimas,
nes smegenys uždarytos
tvirtoje kaukolėje
pilnoje ląstelių, taigi
joje nėra papildomos vietos
antrai sistemai su visais indais, kaip limfinei sistemai.
Taigi, kraujagyslės,
jos išsiplečia nuo smegenų paviršiaus
gilyn pasiekdamos kiekvieną smegenų ląstelę,
kas reiškia, jog skystis
keliaudamas palei kraujagysles
gali lengvai pasiekti visą smegenų tūrį,
taigi, tai tikrai išmanus sprendimas
pakartotinai panaudoti kanalų sistemą, kraujotaką,
paimti ir pakeisti jos funkciją
pagal antrają sistemą, limfinę,
todėl limfininė sistema tampa nereikalinga.
Ir kas nuostabiausia, kad joks kitas organas
nenaudoja šio būdo
tarpląstelinėms atliekoms pašalinti.
Tai sprendimas, būdingas tik smegenims.
bet labiausiai nustebinęs atradimas
buvo tai, kad
visa tai, ką aš papasakojau,
apie skystį plūstantį per smegenis,
vyksta tik miegančiose smegenyse.
Štai, video kairėje
vaizduoja kaip smegenų skystis juda
gyvos pelės smegenyse, kol ji budri.
Beveik niekas nevyksta.
Ir štai tame pačiame gyvūne,
jei tik mes palaukiame, kol jis užmigs,
ką mes pamatom, tai kad skystis
paplūsta po smegenis,
ir mes pamatom, kad tuo pačiu metu,
kai smegenys užmiega,
smegenų ląstelės rodos susitraukia
atverdamos erdves tarp jų
leidžiant skysčiui pratekėti
ir taip atliekas pašalinti.
Taigi, pasirodo, Galenas vis dėlto
galėjo būt teisus rašydamas apie
skystį tekantį per smegenis
miegui atėjus.
Mūsų tyrimas, jau 2000 metų vėliau,
leidžia suprasti, kad tai, kas vyksta
kol smegenys yra budrios
ir labiausiai užimtos,
jos atideda atliekų šalinimą
iš ląstelių tarpų iki vėliau,
iki smegenys užmiega
ir nebeturi būti tiek užimtos,
jos tarsi persijungia į valymo rėžimą
pašalinti atliekas
iš ertmių tarp ląstelių,
tas pačias, sukauptas dienos metu.
Tai iš tiesų kažkiek primena mane ar jus,
kuomet atidedame namų ruošos darbus savaitės eigoje
kai tam neturime laiko,
ir vėliau bandom pasivyt tvarkydami tai ką turime sutvarkyt
atėjus savaitgaliui.
Taigi, tik ką papasakojau apie atliekų šalinimą,
bet bet net nepasakiau apie
kokias atliekas kalbame,
kad smegenys miego metu turi
nuo jų apsivalyti jei nori išlikt sveikos.
Nauji tyrimai daugiausiai buvo
apie atliekų produktą: amyloid-beta,
baltymą, smegenyse gaminamą nuolatos.
Kad ir dabar, amyloid-beta gamina mano
smegenys, ir jūsų.
Bet Alzheimerio paciento smegenyse
amyloid-beta renkasi ir jungiasi
ertmėse tarp smegenų ląstelių
vietoj to, kad būtų kaip įprasta - pašalinta,
ir būtent ta amyloid-beta sankaupa,
manoma, yra vienas pagrindinių žingsnių
Alzheimerio ligos progrese.
Taigi išmatavome kaip greitai amyloid-beta
pašalinama budrumo metu
palyginus su miego metu.
ir pastebėjome, kad iš tikro
amyloid-beta pašalinimas
yra daug greitesnis iš smegenų miego metu.
Tad, jei miegas
yra vienas smegenų sprendimų
atliekų šalinimo problemai spręsti, tai
galėtų dramatiškai pakeisti, kaip suvokiame
miego sąryšį su amyloid-beta baltymu
ir Alzheimerio liga.
Eilė naujų klinikinių tyrimų
pastebi, kad tarp pacientų,
kol kas dar be Alzheimerio ligos požymių
pablogėjusi miego kokybė ir trukmė
tiesiogiai susijusi su didesniais
amyloid-beta kiekiais besikaupiančiais smegenyse,
ir nors svarbu pastebėti,
kad tie tyrimai neįrodo,
kad miego stoka ar prastas miegas
sukelia Alzheimerio ligą,
bet jie pastebi, kad smegenų negebėjimas
susitvarkyti savo namų
išvalant atliekas, kaip amyloid-beta,
gali prisidėti prie sąlygų, kaip
Alzheimerio ligos, vystymosi.
Ką šie nauji tyrimai mums pasako,
tai, kad tas vienintelis dalykas, ką
mes visi jau žinojome,
ir net Galenas suprato, tai, kad miegas
atgaivina smegenis ir prašviesina mintis,
turbūt yra ta didžiausia dalis,
kam reikalingas miegas.
Tad matot, jūs ir aš, kasnakt
mes einam miegot,
bet mūsų smegenys niekad nesiilsi.
Kol mūsų kūnas ramus
ir mūsų mintys ilsisi, po sapnus bastosi,
smegenų elegantiška mašina
sau ramiai ir uoliai dirba
valydama ir palaikydama
tą neįsivaizduojamą sudėtingą mašiną.
Kaip ir namų ruoša,
tai purvinas ir nedėkingas darbas,
nors ir svarbus.
Jei savo namuose nustotum valyt virturvę
tarkim mėnesį,
tavo namai greit pavirstų neįmanomi
gyventi.
Bet smegenyse, pasekmės nespėjant
su namų ruoša gali būt daug didesnės
nei gėda dėl purvinų virtuvės stalviršių,
nes kalbant apie smegenų valymą,
tai ju pati sveikata, proto geba
ir kūno veiksna, kuria čia rizikuojame,
ir dėl to šiandien suvokti šias
elementarias smegenų valymosi funkcijas,
gali būt lemiama siekiant sustabdyti ar
gydyti tokias smegenų ligas rytoj.
Dėkui.
(Plojimai)