Сон.
Ми витрачаємо на нього близько третини нашого життя,
але для чого ми це робимо?
Двісті років тому Ґален,
один з найвизначніших дослідників медицини
стародавнього світу,
стверджував, що коли ми не спимо,
то рушійна сила мозку - його життєва сила -
розтікається по всіх частинах тіла,
оживляючи їх, але висушуючи сам мозок.
Він також вважав, що коли ми спимо,
вся рідина, що заповнила наші органи,
повертається назад,
наповнюючи мозок рідиною
і повертаючи йому сили.
Сьогодні це звучить банально,
але Ґален просто намагався пояснити
про сон те,
з чим ми стикаємось кожного дня.
Знаєте, ми всі не з чуток знаємо,
що сон робить наші думки ясними,
а коли ми не спимо,
наші думки затуманені.
Хоча зараз ми знаємо набагато більше
про сон, ніж у роки життя Ґалена,
ми досі не зрозуміли, чому саме сон
має таку надзвичайну
функцію відновлення мозку.
Сьогодні я хочу розповісти про
нещодавнє дослідження,
яке можливо допоможе знайти відповідь.
Дослідження показало, що сон є
таким собі тонким рішенням
основних потреб мозку,
унікальний спосіб мозку
відповісти високим вимогам і вузьким межам,
що відрізняє його від інших органів тіла.
Отож, всі процеси, які ми спостерігаємо,
можна розглядати як низку проблем
та їхні відповідні рішення.
Перше, що повинен зробити кожен орган -
це безперервно передавати поживні речовини
для живлення всіх цих клітин тіла.
Це особливо важливо для мозку.
Його інтенсивна електрична активність
використовує чверть всієї енергії тіла,
хоча маса мозку складає
лише два відсотки всієї маси тіла.
Наприклад, кровоносна система
розв'язує проблему постачання поживних речовин
завдяки судинам, які передають поживні речовини
та кисень до всіх органів тіла.
Побачити, як це відбувається, ви можете на цьому відео.
Тут зображено кровоносні судини
мозку живої миші.
Вони утворюють складну мережу,
яка заповнює весь об'єм мозку.
Вони йдуть від поверхні мозку
до його тканини. Розгалужуючись,
постачають поживні речовини
та кисень до кожнісінької клітини мозку.
Після того, як кожна клітина наповниться
поживними речовинами,
вона виробляє сміття, як побічний продукт,
а очищення від цього сміття
є другим основним завданням
кожного органу.
Ця схема показує лімфатичну систему тіла,
яка еволюціонувала, щоб відповідати цій потребі.
Це друга паралельна мережа судин,
що проходить по всьому тілу.
Вона збирає білки та інше сміття
між клітинами,
а потім скидає його у кров,
де вони руйнуються.
Але якщо придивитись до цієї схеми,
ви помітите те, що
є не дуже логічним.
Якщо збільшити цю схему,
то ми побачимо, що в мозку
немає лімфатичних судин.
Але це ж абсурдно, хіба ж ні?
Я маю на увазі, що мозок є надзвичайно активним органом,
який відповідно виробляє велику кількість сміття,
яке потрібно ефективно почистити.
І все ж, в ньому немає лімфатичних судин,
як результат функція очищення,
яку виконують інші частини тіла,
в мозку не працює.
Отож, як мозок залагоджує
проблему очищення?
Це досить прозаїчне запитання
змусило нашу групу замислитись.
Те, що ми знайшли,
занурившись у мозок,
серед нейронів та кровоносних судин
стало рішенням мозку
проблеми очищення сміття,
і рішення було дуже неочікуваним.
Воно було геніальним,
але також і вишуканим.
Дозвольте мені вам його відкрити.
Отож, мозок має цілий басейн
чистої прозорої речовини під назвою спинномозкова рідина.
Її ще називають цереброспинальна рідина.
Вона заповнює простір навколо мозку,
і сміття з мозку
виходить до цереброспинальної рідини,
яка разом з сміттям, спускається в кров.
І робить таким чином те саме,
що робила лімфатична система, чи не так?
Але цікавим є той факт, що рідина
та сміття з мозку
не просто просочуються випадково
до басейнів цереброспинальної рідини.
Натомість, існує ціла водопровідна мережа,
яка організовує та спрощує цей процес.
Це можна побачити на цих двох відео.
Ми знову бачимо мозок
живої миші.
Відео зліва показує,
що відбувається на поверхні мозку,
а відео справа -
те, що відбувається всередині мозку
в самій тканині.
Кровоносні судини позначені червоним,
а цереброспинальна рідина навколо мозку -
зеленим.
Нас здивувало те,
що рідина навколо мозку
змінила своє місце перебування.
А цереброспинальна рідина, навпаки,
перемістилась у мозок
ззовні кровоносних судин.
Перемістившись знову в мозок
ззовні цих судин,
вона фактично почистила,
прибрала сміття
між клітинами мозку.
Ви тільки подумайте, таке використання
зовнішньої оболонки судин -
це розумне дизайнерське рішення,
оскільки мозок закритий
твердим черепом
і переповнений клітинами,
не має додаткового простору для інших судин,
таких як лімфатичні.
Тоді як кровоносні судини
простягаються від поверхні мозку
до кожної його клітини.
Тобто це означає, що рідина,
яка протікає вздовж стінок судин,
має доступ до цілого мозку.
А це розумний спосіб
перепрограмувати одну групу судин,
в даному випадку кровоносних,
взяти на себе функцію іншої групи судин, лімфатичної,
яка відповідно стає непотрібною.
А найдивовижніше те, що жоден інший орган
не може таким способом
очистити сміття між своїми клітинами.
На таке спроможний лише мозок.
Але найцікавішим є те, що
все про що я щойно говорив,
всі ці процеси очистки мозку,
відбуваються тоді, коли ми спимо.
Подивимось на відео зліва.
На ньому видно, скільки
цереброспинальної рідини рухається
крізь мозок живої миші, коли вона не спить.
Зовсім мало.
Хоча, якщо зачекати, поки вона засне,
можна побачити,
як цереброспинальна речовина,
протікає крізь мозок.
І тут ми відкрили ось що.
Тоді коли мозок переходить в стан сну,
мозкові клітини зменшуються,
роблячи порожнину між ними більшою
та даючи змогу рідині заповнити її
та почистити сміття.
І тут ми розуміємо, що Ґален
був на правильному шляху, коли написав,
що рідина проходить крізь мозок,
коли ми спимо.
2 000 років по тому завдяки нашому дослідженню
ми бачимо те, що відбувається,
коли мозок не спить
і перебуває в стані сильної зайнятості.
Він ніби відкладає чищення сміття
між клітинами на потім,
а коли людина йде спати
і вже не в стані зайнятості,
він перемикається в режим очищення,
очищаючи сміття
між клітинами.
Сміття, яке нагромадилось за день.
Ми робимо так само,
ми відкладаємо домашню роботу,
бо не маємо часу посеред тижня,
а потім наздоганяємо все,
що мали зробити на вихідних.
Багато вже було сказано про очищення сміття,
але я не сказав ще
про сміття,
яке потрібно очистити самому мозку
під час сну, щоб бути здоровим.
У нашому дослідженні ми зосередили свою увагу
на бета-амілоїді -
білку, який мозок постійно продукує.
Навіть зараз мій мозок це робить
і ваш також.
Але в пацієнтів з діагнозом хвороби Альцгеймера,
бета-амілоїд накопичується
між мозковими клітинами,
замість того, щоб очищатись,
а саме це накопичення бета-амілоїду
є однією з причин
розвитку цієї жахливої хвороби.
Ми порахували, як швидко можна очистити
бета-амілоїд з мозку, коли він спить
на противагу коли не спить,
і дізнались, що насправді
мозок у стані сну очищається
набагато швидше.
Тоді, якщо сон почасти розв'язує
проблему очищення мозку від сміття,
то це може радикально змінити
наше розуміння взаємозв'язку
між сном, бета-амілоїдом
та хворобою Альцгеймера.
Низка нещодавніх клінічних досліджень
показала, що поміж пацієнтів,
у яких немає хвороби Альцгеймера,
погіршення сну та недостатня кількість сну
спостерігається більшим накопиченням
бета-амілоїду,
але тут важливо наголосити,
що ці дослідження не доводять,
що недостатня кількість сну чи поганий сон
спричиняють хворобу Альцгеймера.
Вони показують, що неспроможність
мозку самоочищатися,
очищуючи сміття як бета-амілоїд,
може сприяти розвитку умов,
таких як хвороба Альцгеймера.
Це нове дослідження показало
те, що ми вже давно знали про сон,
те, що Ґален говорив про сон,
те, що сон оновлює та очищає мозок,
і це є одним з основних
завдань сну.
Скажімо, всі ми спимо
кожної ночі,
а наш мозок ніколи не відпочиває.
Поки наше тіло і свідомість гуляють
десь уві сні,
тонкий механізм нашого мозку
досить важко працює,
очищаючи і підтримуючи
цю неймовірно складну машину.
Як і робота по дому,
це брудна і невдячна робота,
але вона є теж важливою.
Припустимо, ми перестали прибирати в кухні
цілий місяць,
ваш дім дуже скоро перетвориться
на місце, непридатне для життя.
Але для мозку наслідки
такого відставання можуть бути набагато
більшими, ніж сором через немиті столи,
бо коли мова йде про очищення мозку,
на карту стають здоров'я
і правильне функціонування мозку та тіла.
Саме тому розуміння
базових функцій мозку сьогодні
може бути вирішальним для запобігання та
лікування захворювань мозку в майбутньому.
Дякую за увагу.