Пока мы мирно спим, в мозгу на4инает работать система самоо4истки.

Каждую но4ь 4елове4ество совершает, на первый взгляд, серьезную и опасную ошибку с то4ки зрения выживания. Вместо того, 4тобы тратить это время на добы4у пищи или размножение, мы просто спим – и тратим на это примерно треть нашего времени. За4ем?

На этот с4ет существуют разли4ные гипотезы, одни из них подкрепляются экспериментами, другие – не о4ень. К примеру, есть свидетельства о том, 4то во время сна происходит консолидация памяти – переосмысление накопленного опыта и перемещение важных событий из кратковременной памяти в долговременную. Кроме того, во сне происходит «тонкая настройка» метаболизма и иммунной системы. А теперь появилась и новая версия: во время сна происходит самоо4ищение мозга. В недавней работе команды американской исследовательницы Мэйкен Недергард (Maiken Nedergaard) эта идея полу4ила подтверждение на самом базовом молекулярном уровне.

Еще прошлым летом Недергард с коллегами исследовали работу разветвленной сети микроскопи4еских, заполненных жидкостью канальцев в глубине мозга. Предназна4ены они, скорее всего, для выведения из него токси4ных продуктов жизнедеятельности, играя здесь ту же роль, 4то лимфати4еская система в остальном организме. Только вместо лимфы эти канальцы несут переполненную всевозможным «мусором» спинномозговую жидкость, работая как специализированная «канализационная система» для мозга.

В этой работе у4еные показали, 4то глиальные клетки, которые образуют стенки этого трубопровода, контролируют те4ение спинномозговой жидкости за с4ет активного прока4ивания ее 4ерез каналы своих клето4ных мембран. Если работу мембранных каналов заблокировать – вся глимфати4еская система практи4ески останавливается, и возникает засор не хуже, 4ем в домовой канализации.

Однако активное перека4ивание жидкости 4ерез мембранные каналы требует большого коли4ества энергии. Настолько большого, 4то Мэйкен Недергарден даже задумалась: а хватит ли мозгу ресурсов на то, 4тобы одновременно проводить обработку информации и поддерживать работу своей системы о4истки. Поэтому она и решила проверить, не усиливается ли работа глимфати4еской системы в периоды сна, когда практи4ески вся остальная мозговая деятельность ослабевает.

Два года ушло у авторов на то, 4тобы натренировать лабораторных мышей 4увствовать себя в безопасности, нормально расслабляться и полноценно спать в двухфотонном лазерном микроскопе, с помощью можно было бы проследить движение красителя по каналам глимфати4еской системы. Отследив момент засыпания с помощью энцефалографа, у4еные вводили им зеленый краситель, а спустя пол4аса будили животных, вводя второй – красный. Микроскоп позволил им наблюдать за движением красителей разных цветов 4ерез мозг и подтвердить, 4то именно в состоянии сна здесь происходит самое активное те4ение цереброспинальной жидкости.

Дополнительные исследования подтвердили эту идею: во сне глиальные каналы расширялись на 60%, а введенные во сне «мусорные белки» (бета-амилоиды) вымывались практи4ески сразу.

С у4етом этих данных неудивительно, 4то нарушения сна связаны с целым рядом неврологи4еских расстройств и заболеваний, от болезни Альцгеймера до инсультов. Ведь если сна недостато4но, «канализационная» глимфати4еская система не может полноценно о4ищать мозг от скопившихся токси4еских веществ, и последствия могут быть самые неприятные.