Még egy ok, hogy egy jót aludj az éjjel

Az agy testünk teljes energiaellátásának egynegyedét használja fel, noha a tömege csak két százalékát teszi ki a test egészének. Hogyan képes ez az egyedülálló szerv hozzájutni az életfontosságú tápanyagokhoz, és - ami talán még ennél is fontosabb - hogyan képes megszabadulni a szennyező anyagcseretermékektől? A legfrissebb kutatási eredmények szerint a válasz az alvással lehet kapcsolatban.

Alvás.

Életünk egyharmada nagyjából
alvásból áll,

de értjük-e igazán
miről is szól ez az egész?

Kétezer évvel ezelőtt, Galénosz,

egyik legkiválóbb orvosa

az ókori világnak,

úgy vélte, hogy éber állapotban,

az agy mozgató ereje, az agy nedve,

kiáramlik a test többi részébe,

élettel tölti meg, az agy pedig kiszikkad.

Úgy hitte, hogy alvás közben,

a test többi részét kitöltő nedvek

zubogva visszatérnek,

újrahidratálva az agyat

és felfrissítve az elmét.

No persze ez ma már nevetségesen hangzik,

de Galénosz így próbált elmagyarázni

valamit az alvásról,

amit nap mint nap megélünk.

Mert mind tudjuk, saját tapasztalatból,

hogy az alvás kitisztítja az elmét,

és ha az alvás elmarad,

zavaros marad az elme.

Noha jóval többet tudunk az alvásról,

mint akik Galénosz korában éltek,

ma sem világos, miért éppen

az alvásnak van meg
ez a hihetetlen képessége

az elme rendbehozatalára.

A következő percekben

olyan kutatásokról lesz szó,

melyek megvilágíthatják ezt a kérdést.

Úgy találtuk, hogy az alvás

egyfajta elegáns megoldás lehet

az agy legalapvetőbb
szükségleteinek kielégítésére,

egyedülálló módja annak, hogy az agy

olyan szintű és pontosságú
működésre legyen képes,

amilyenre a test semelyik más szerve sem.

A biológiai folyamatok csaknem mindegyike

felfogható egy sor problémának

és a rájuk adott megoldásoknak.

A legfontosabb probléma, amit
minden szervnek meg kell oldania, az,

hogy folyamatosan tápanyagokkal lássa el

az összes sejtjét.

Az agy esetében ez különösen életbevágó;

intenzív elektromos
aktivitása felemészti

a test teljes energiaellátásának
egynegyedét,

annak ellenére, hogy az agy

csak kb. két százalékát teszi ki
a test tömegének.

Nos, a keringési rendszer

úgy oldja meg a tápanyag-eljuttatást,

hogy a véredények hálózata

tápanyagokat és oxigént szállít
testünk minden zugába.

Ez a videó éppen ezt mutatja.

Ezek itt a véredények

egy élő egér agyában.

A véredények összetett hálózatot alkotnak,

mely lefedi az agy teljes térfogatát.

Az erek az agy felszínéről indulnak,

majd behatolnak magába a szövetbe is,

és szétterjedvén, ellátják tápanyagokkal

és oxigénnel az agy minden egyes sejtjét.

Ahogy minden sejtnek szüksége van

tápanyagokra a működéshez,

mindegyik termel hulladékot,
mellékterméket is,

és a hulladék eltávolítása

a másik fő gond,

amelyet minden szervnek
meg kell oldania.

Az ábra a test nyirokrendszerét mutatja,

mely ennek megoldására fejlődött ki.

Ez egy másik, párhuzamos edényhálózat,

mely a test egészére kiterjed.

Fehérjéket és más hulladékot vesz fel

a sejtek közötti térből,

összegyűjti őket, majd lerakja a vérbe,

hogy megszabaduljon tőlük.

Figyelmesen megnézve az ábrát,

észreveszünk valamit,

valami furcsa dolgot.

Ha belenézhetnénk a fickó fejébe,

biztosan észrevennénk,

hogy az agyban nincsenek nyirokerek.

Hogy a csudában lehet ez?

Itt van az agy, egy igen tevékeny szerv,

amely, épp ezért sok hulladékot termel,

és így hatékony takarítást igényel.

És még sincsenek nyirokerei, vagyis

az a módszer, amellyel más testrészek

megszabadulnak a hulladéktól

nem fog működni az agyban.

Akkor hát hogyan oldja meg az agy

a szennyeltakarítás föladatát?

Nos, ez a hétköznapinak
tűnő kérdés volt az a pont,

ahol a csapatunk
belecsöppent a történetbe,

és miután

fejest ugrottunk az agyba,

elmerülve a neuronok és vérerek közé,

úgy találtuk,

hogy az agy a hulladékeltakarítást

egészen meglepően oldotta meg.

Eredeti megoldás,

egyszersmind gyönyörű.

Elmondom, mire jutottunk.

Szóval az agyban van ez a nagy csomó

tiszta, áttetsző lé,
az agy-gerincvelői folyadék.

CSF az angol rövidítése.

A CSF kitölti az agy körüli teret,

és a hulladékok az agyból

átvándorolnak a CSF-be,

amely aztán, a hulladékkal
együtt, a vérbe ürül.

Ez eléggé úgy hangzik,

mint a nyirokrendszer, nem igaz?

És az a legérdekesebb,
hogy az agyból származó

folyadék és a hulladék

nem csak úgy véletlenszerűen szivárog át

a CSF-be.

Egy speciális csőhálózat van erre,

mely szervezi és elősegíti a folyamatot.

Ezt mutatják ezek a videók.

Ezek az agyak, melyekbe belenéztünk,

élő egerekéi.

A bal oldali kép azt mutatja,

mi történik az agy felszínén,

a jobb oldali pedig azt,

hogy mi történik az agy felszíne alatt,

magában a szövetben.

A véredényeket pirossal jelöltük,

és a CSF, mely az agyat körülveszi,

zöld színt kapott.

Nos, meglepve tapasztaltuk,

hogy az agyon kívüli folyadék

nem marad mindig kívül.

Ehelyett a CSF visszapumpálódott

az agyba, az agy belsejébe,

a vérerek külső felülete mentén.

És ahogy beáramlott az agyba,

az erek külső felületét követve,

segített kitakarítani,

a hulladékoktól megtisztítani

az agysejtek közötti teret.

Gondoljanak bele:

a vérerek külső felületét így kihasználni

igazán ügyes megoldás,

hiszen az agyat magába zárja

a merev koponya,

mely dugig van sejtekkel,

tehát nincs szabad hely

egy másik teljes érrendszernek,
mint a nyirokrendszer.

Ám a vérerek

az agy felszínéről behatolnak

az agy belsejébe, minden egyes sejtig,

tehát a folyadék,

mely az erek mellett áramlik,

könnyedén hozzáfér
az agy teljes térfogatához.

Nos, ez csakugyan ügyes módszer,

mert újabb célra hasznosítja ugyanazt
az érhálózatot, a vérereket.

A vérerek átvették egy második érhálózat,

a nyirokerek szerepét,

s ezért itt nyirokerekre nincs is szükség.

Hihetetlen, de semelyik más szerv

nem használja ezt a trükköt

a hulladék sejtek közüli eltakarítására.

Ez a megoldás csakis az agyra jellemző.

De a legmeglepőbb az volt,

hogy ez az egész,

amit elmeséltem

az agyon átzubogó lével kapcsolatban,

csakis az alvó agyban figyelhető meg.

A bal oldali videón

látszik, mennyi CSF megy át

egy élő egér agyán, míg ébren van.

Szinte semennyi.

Ám ugyanabban az állatban,

ha várunk egy csöppet, míg elalszik,

azt látjuk, hogy a CSF

zubogva áramlik át az agyon.

És azt is megfigyeltük,

hogy mikor az agy elalszik,

az agysejtek összezsugorodnak,

tágítva a sejtközi tért,

több helyet adva az áramló lének,

hogy az eltakarítsa a hulladékot.

Úgy néz ki tehát,
hogy Galénosz talán mégis

jó felé tapogatózott, amikor arról írt,

hogy folyadék zubog át az agyon,

mihelyt az ember elalszik.

A saját kutatásunk, immár 2000 év múltán,

azt sugallja,

hogy amikor az agy éber,

és túl sok a dolga,

későbbre halasztja
a hulladék eltakarítását

a sejtközi térből;

majd miután elaludt,

és kevesebb a dolga,

átvált egy fajta tisztító üzemmódba,

hogy eltakarítsa a hulladékot

a sejtek közötti helyekről:

a hulladékot, mely napközben keletkezett.

Egy kicsit olyan ez, ahogy mi magunk is

halogatjuk a házimunkát hétközben,

amikor nem jut rá időnk,

hogy aztán egyszerre végezzük el
az összes takarítást,

mihelyt a hétvége elérkezik.

Jó sokat beszéltem
a hulladék eltakarításáról,

de nem árultam el pontosan,

miféle hulladékokat

kell az agynak eltávolítania

alvás során, hogy egészségesek maradjunk.

A hulladék, mely kutatásaink

fókuszában állt, a béta-amiloid:

egy fehérje, mely folyamatosan
keletkezik az agyban.

Az agyam béta-amiloidot
termel most is,

ahogy az önöké is.

De az Alzheimer-kóros betegeknél

a béta-amiloid felhalmozódik

az agy sejtközi terében,

ahelyett, hogy eltávozna,
ahogy normálisan elvárható,

és épp a béta-amiloid-felhalmozódás

lehet az egyik fontos szakasz

e szörnyű betegség kialakulásában.

Nos, megmértük, milyen gyorsan
tűnik el a béta-amiloid

az agyból, amikor ébren van,

ahhoz képes, amikor alszik,

és úgy találtuk, hogy valóban:

a béta-amiloid kiürülése

sokkal gyorsabb az alvó agyból.

Ha tehát az alvás

szükséges ahhoz, hogy az agy megoldja

a hulladékeltávolítás feladatát,

akkor teljesen más fényben tűnik fel

az alvás kapcsolata

a béta-amiloiddal és az Alzheimer-kórral.

Egy sor friss klinikai tanulmány

utal rá, hogy olyan betegek közt,

akiknél még nem alakult ki
az Alzheimer-kór,

a romló alvásminőség és a kevesebb alvás

összefüggést mutat

a fokozott béta-amiloid-felhalmozódással,

és noha fontos kiemelni,

hogy e tanulmányok nem bizonyítják,

hogy az alváshiány vagy a rossz alvás

Alzheimer-kórt okoz,

azt igenis sugallják, hogy
ha az agy nem képes

rendet tartani azzal,

hogy eltakarítja a béta-amiloidhoz
hasonló hulladékot,

akkor ez elősegítheti

pl. az Alzheimer-kór kialakulását.

Ezek az új eredmények azt jelentik,

hogy az, amit

eddig is tudtunk az alvásról,

és amit már Galénosz is tudott róla,

tehát az, hogy frissíti és
tisztítja az elmét,

lehet a lényege annak,

amiről az alvás szól.

Önök is, én is álomba merülünk

minden áldott este,

de az agyunk, az sosem pihen.

Miközben a testünk mozdulatlan,

és az elménk álmokban járkál valamerre,

az agyunk kifinomult gépezete

csendben és keményen dolgozik:

tisztogatja és és karbantartja magát,

ezt a hihetetlenül bonyolult szerkezetet.

Akár a házimunka:

piszkos és hálátlan feladat,

de fontos is egyben.

Ha nem takarítod ki a konyhát

egy hónapig,

az otthonod teljesen lakhatatlanná válik

igen hamar.

És az agyban, a halogatás következményei

még sokkal súlyosabbak lehetnek,

mint a kínos érzés
a koszos konyhapultok miatt,

mert amikor az agy
tisztításáról beszélünk,

az egészségünk,

elménk és testünk működése a tét.

Ha tehát megértjük ezeket

az agyban elvégzendő
nélkülözhetetlen "háztartási" teendőket,

az fontos lehet még

az elmebetegségek megelőzése
és kezelése szempontjából.

Köszönöm a figyelmet.

(Taps)