Još jedan razlog da se dobro naspavate

Mozak koristi četvrtinu enegrije tela, ali čini svega oko dva procenta telesne mase. Kako onda ovaj jedinstven organ prima, i možda još bitnije, uklanja neophodne hranljive materije? Nova istraživanja ukazuju da odgovor možda ima veze sa snom.

San.

U njemu provedemo oko trećine života,

ali da li iko razume
o čemu se tu zapravo radi?

Galen, jedan od najznačajnijih lekara

starog veka je pre 2.000 godina

pretpostavio da se

pokretačka sila našeg mozga,

njegovo gorivo, dok smo budni

sliva u ostatak tela

i oživljava ga, ali isušuje mozak,

a dok spavamo,

sva ta vlaga iz ostatka tela

se vraća,

vlaži mozak

i osvežava um.

Sada nam to zvuči kao budalaština,

ali to je bio Galenov pokušaj da objasni

jednu od odlika sna

sa kojom se svakodnevno susrećemo.

Svi iz iskustva znamo

da san bistri um,

ali u nedostatku sna,

on se usporava.

Iako se sad zna mnogo više o snu

nego u Galenovo vreme,

još uvek ne znamo zbog čega

od svih aktivnosti, baš san

tako uspešno obnavlja um.

Danas ću vam pričati o nekim

skorijim istraživanjima

koje prikazuju ovo pitanje u novom svetlu.

Otkrili smo da je san

možda elegantan odgovor

na neke od osnovnih potreba mozga,

jedinstven način na koji mozak

sa malo grešaka ispunjava teške zahteve

i koji ga odvaja od ostalih organa.

Gotovo celokupna biologija

može da se posmatra kao niz problema

i odgovarajućih rešenja,

a prvi problem
koji svaki organ mora da reši

je neprekidna dostava hranljivih materija

koje napajaju ćelije tela.

Za mozak je to naročito važno;

njegova intenzivna električna aktivnost

troši četvrtinu energije tela,

iako mozak čini

svega dva procenta telesne mase.

Zbog toga krvotok rešava

problem dostave hranljivih materija

tako što krvnim sudovima šalje

hranljive materije
i kiseonik u čitavo telo.

Na ovom snimku se to i vidi.

Prikazani su krvni sudovi

u mozgu živog miša.

Krvni sudovi čine složenu mrežu

koja prožima čitavu zapreminu mozga.

Kreću na površini mozga,

a zatim se spuštaju u samo tkivo

i čitavim putem u svaku ćeliju mozga

dostavljaju hranljive materije i kiseonik.

Kao što svakoj ćeliji

trebaju hranljive materije,

tako i svaka proizvodi otpadne materije,

a čišćenje tog otpada

je drugi problem

koji svaki organ mora da reši.

Ovaj dijagram prikazuje limfni sistem

koji se razvio da bi ispunio tu potrebu.

Paralelan je u odnosu na krvotok,

i on prožima čitavo telo.

Sakuplja proteine i ostali otpad

iz međućelijskog prostora,

a zatim ga ubacuje u krv

kako bi mogao da se odstrani.

Ako se ovaj dijagram dobro pogleda,

uočava se nešto

što nema smisla.

Ako mu uvećamo glavu,

između ostalog se vidi

da u mozgu nema limfnih sudova.

Ali to baš i nema smisla, zar ne?

Mozak je ipak vrlo aktivan organ

i shodno tome proizvodi dosta otpada

koji mora da se ukloni.

Ali ipak nema limfne sudove, što znači

da način na koji ostatak tela

uklanja otpad

kod mozga ne radi.

Kako onda mozak rešava

problem uklanjanja otpada?

Kod ovog naizgled običnog pitanja

se naša grupa prvi put uključila u priču

i pronicanjem u mozak,

u neurone i krvne sudove

smo otkrili

da mozak

problem uklanjanja otpada

rešava na neočekivan način.

Istovremeno je

i genijalno i prelepo.

Reći ću vam šta smo otkrili.

U mozgu postoji velika količina

čiste, prozirne tečnosti
zvane moždano-moždinska tečnost.

Zvaćemo je CSF.

CSF ispunjava okolinu mozga,

a otpad iz unutrašnjosti mozga

prelazi CSF,

i sa ostalim otpadom se ubacuje u krv.

U tom pogledu

dosta liči na limfni sistem, zar ne?

Zanimljivo je to što tečnost

i otpad iz mozga

ne prelaze

u CSF nasumice.

Zapravo postoji
specijalizovana mreža sudova

koja to omogućava.

Vidi se na ovom snimku.

Tu je ponovo prikazan

mozak živog miša.

Sa leve strane je prikazano

šta se dešava na površini mozga,

a sa desne

šta se dešava ispod površine,

unutar samog tkiva.

Krvni sudovi su obeleženi crvenom bojom,

a CSF koji okružuje mozak

je zelena.

Iznenadilo nas je

što tečnost koja okružuje mozak

nije ostala van njega.

CSF se ustvari vraćao unutar mozga

i kretao se kroz njega

duž spoljne strane krvnih sudova,

i tokom tog kretanja

je zapravo pomagao

u čišćenju otpada

iz prostora između

moždanih ćelija.

Korišćenje spoljašnjosti

krvnih sudova je

zapravo veoma dobro rešenje,

pošto je mozak okružen

čvrstom lobanjom

i sasvim popunjen ćelijama,

tako da u njemu nema prostora

za dodatnu mrežu sudova
kao što je limfni sistem.

Međutim, krvni sudovi

dosežu od površine mozga

do svake ćelije,

što znači da tečnost

koja se kreće duž njih

može da prodre u čitavu zapreminu mozga

i to predstavlja veoma dobar način

da mreža krvnih sudova

preuzme ulogu druge mreže,

limfnog sistema,

i učini je nepotrebnom.

Neverovatno je to da ni jedan drugi organ

ne pristupa uklanjanju otpada

na ovakav način.

Ovo rešenje je jedinstveno za mozak.

Ali smo se najviše iznenadili

kad smo otkrili da se

sve ovo o čemu sam pričao,

tečnosti koje se kreću kroz mozak,

dešava samo dok spavamo.

Snimak sa leve strane

prikazuje kretanje CSF

u mozgu živog miša dok je budan.

Skoro da ga i nema.

Ali ako malo sačekamo

da životinja zaspi

vidimo kako CSF

teče kroz mozak,

a istovremeno se vidi

da se ćelije smanjuju

dok mozak spava,

čime stvaraju međućelijski prostor

i omogućavaju da

tečnost prođe i ukloni otpad.

Izgleda da Galen i nije

mnogo pogrešio kad je pisao

o tečnosti koja se kreće kroz mozak

dok spavamo.

Naše istraživanje,

2.000 godina kasnije,

pokazuje da mozak

odlaže čišćenje otpada

iz međućelijskog prostora

dok je budan i zauzet,

ali kad zaspi

i ne mora više da radi,

počinje da

iz međućelijskog prostora

čisti otpad

koji se nagomilao u toku dana.

Pomalo liči na to

kako odlažemo kućne poslove
tokom radnih dana

jer nemamo vremena,

a onda moramo da nadoknadimo
svo to čišćenje

u toku vikenda.

Dosta sam pričao o uklanjanju otpada,

ali nisam ništa određeno rekao

o vrsti otpada

koji mozak mora da ukloni

tokom sna kako bi ostao zdrav.

Studije su pre svega posmatrale

vrstu otpada zvanu amiloid-beta,

koju čini protein
kog mozak stalno proizvodi.

Moj mozak ga trenutno prozvodi,

kao i vaš.

Kod obolelih od Alchajmerove bolesti

amiloid-beta se nagomilava

u međućelijskom prostoru mozga

umesto da se ukloni
kao što bi trebalo,

te se smatra da je ovo nagomilavanje

amiloid-bete jedan od ključnih koraka

u razvoju ove strašne bolesti.

Izmerili smo brzinu
uklanjanja amiloid-bete

dok smo budni

i dok spavamo

i otkrili smo da je

uklanjanje amiloid-bete zaista

mnogo brže dok spavamo.

Ukoliko je san

deo načina na koji mozak

rešava uklanjanje otpada,

to bi moglo znatno da promeni način

na koji gledamo odnos između sna,

amiloid-bete i Alchajmerove bolesti.

Niz nedavnih studija pokazuje

da je kod pacijenata

kod kojih se nije sasvim razvila
Alchajmerova bolest

smanjenje kvaliteta i trajanja sna

povezano sa povećanim nagomilavanjem

amiloid-bete u mozgu.

Važno je napomenuti da

iako ove studije ne dokazuju

da loš san ili njegov nedostatak

izazivaju Alchajmerovu bolest,

ukazuju da nemogućnost mozga

da ukloni otpade

poput amiloid-bete

može da doprinese razvoju

bolesti kao što je Alchajmerova.

Ova istraživanja nam pokazuju

da ono što svi

znamo o snu,

što je i Galen znao,

da sam osvežava i bistri um,

može biti značajan deo

same suštine sna.

Svake noći

ležemo da spavamo,

ali mozak se nikad ne odmara.

Dok je telo nepomično,

a um je negde u zemlji snova,

elegantni mehanizam mozga

neprimetno radi

na čišćenju i održavanju

ove nezamislivo složene mašine.

Poput čišćenja kuće,

to je prljav i nezahvalan posao,

ali i vrlo važan.

Ako mesec dana ne čistite kuhinju

svoje kuće,

veoma brzo u kući neće moći

da se živi.

Što se mozga tiče, posledice

nemara mogu biti mnogo ozbiljnije

od sramote zbog prljavih pultova,

jer je kod čišćenja mozga

u igri samo zdravlje

i rad uma i tela,

i zbog toga je od ključne važnosti

za sprečavanje i lečenje
budućih bolesti uma

razumevanje ovih osnovnih funkcija

održavanja mozga.

Hvala vam.

(Aplauz)