Spanje imunskim celicam omogoča vzdrževalna dela na možganih
Študije so pokazale, da se med spanjem možgani realizirajo, posodabljajo spomine in čistijo "odpadke". Nove raziskave na modelih miši kažejo, da specializirane imunske celice vzdržujejo možgane v dobrem stanju, tako da jih vzdržujejo med spanjem.
Raziskave, opravljene v zadnjih nekaj letih, so odkrile dokaze, da imajo možgani možnost, da se med spanjem na več načinov osvežijo in posodobijo.
Na primer, znanstveniki so izvedeli, da možgani med spanjem utrjujejo novonastale spomine. Ugotovili so tudi, da je spanje odlična priložnost za odstranjevanje živčne "smeti".
Skupina raziskovalcev z Medicinskega centra Univerze v Rochesterju v New Yorku in Massachusetts Institute of Technology v Cambridgeu je odkrila več o tem, kako vzdrževanje možganov poteka tudi med spanjem.
V njihovi študiji - katere ugotovitve so v Naravna nevroznanost - preiskovalci so sodelovali z miši, da bi ugotovili več o tem, kako mikroglije, ki so imunske celice, ki "servisirajo" možgane, med vzdrževanjem opravljajo vzdrževalna dela.
"V veliki meri se domneva, da dinamično gibanje mikroglialnih procesov ni občutljivo na vedenjsko stanje živali," pojasnjuje vodja študije prof. Ania Majewska.
"Ta raziskava kaže, da signali v naših možganih, ki modulirajo stanje spanja in budnosti, delujejo tudi kot stikalo, ki izklopi in vklopi imunski sistem."
Prof. Ania Majewska
Kemična sredstva za budnost poslabšajo popravila
Mikroglije so imunske celice, ki se odzovejo na kakršne koli znake okužbe ali poškodbe v možganih. Po novi študiji prof. Majewske in sodelavcev so te celice aktivne tudi med spanjem in skrbijo za redno "obrabo".
Nova študija kaže, da lahko mikroglija med spanjem deluje bolj učinkovito kot kadar je posameznik buden.
Raziskovalci so preučili budne miši in miši, ki so jih znanstveniki anestezirali. Ugotovili so, da se zdi, da je mikroglija manj aktivna in učinkovita, ko so miši budne.
To je raziskovalcem omogočilo, da so zaprli noradrenalin, kemični sel, ki igra vlogo pri vzburjenju v centralnem živčnem sistemu in pomaga uravnavati cikle spanja in budnosti. Med spanjem so ravni noradrenalina v možganih nizke.
Ko se raven noradrenalina skoči, pa možgani postanejo nenadoma opozorjeni in posameznik se zbudi.
V sedanji študiji so raziskovalci ugotovili, da noradrenalin deluje na nevrone in adrenergični receptor beta2, ki je prisoten v mikrogliji. Ko se ravni noradrenalina povišajo, mikroglija očitno zapade v stanje mirovanja.
To je pomenilo, da se imunske celice v obdobjih vzburjenosti in budnosti niso mogle ustrezno odzivati in vzdrževati povezave možganskih celic.
"To delo nakazuje, da sta lahko okrepljeno preoblikovanje nevronskih vezij in popravilo lezij med spanjem deloma posredovana z zmožnostjo mikroglije, da dinamično komunicira z možgani," pojasnjuje prvi avtor Rianne Stowell, dr.
"Skupaj ta raziskava tudi kaže, da so mikroglije izjemno občutljive na signale, ki modulirajo delovanje možganov, in da mikroglijsko dinamiko in funkcije modulira vedenjsko stanje živali," dodaja Stowell.
Ugotovitve prispevajo k dokazom, da imajo mehanizmi, povezani s spanjem, ključno vlogo pri zagotavljanju, da možgani dobijo potrebna popravila in še naprej pravilno delujejo.
Poleg tega lahko pomaga razložiti, zakaj so motnje spanja povezane s pojavom progresivnih nevrodegenerativnih stanj, kot sta demenca in Parkinsonova bolezen.
