Seberapa jauh kita tidur boleh menjejaskan keupayaan otak kita untuk membersihkan sisa dan protein beracun dengan cekap, kata penyelidikan baru.

Kerana tidur sering menjadi lebih ringan dan lebih terganggu ketika kita bertambah tua, kajian ini memperkuat dan berpotensi menjelaskan hubungan antara penuaan, kekurangan tidur, dan risiko yang lebih tinggi untuk penyakit Alzheimer.

"Tidur adalah penting untuk fungsi sistem penyingkiran sisa otak dan kajian ini menunjukkan bahawa tidur yang lebih dalam lebih baik," kata Maiken Nedergaard, pengarang Pusat Penyelidikan Neuromedicine di Pusat Perubatan Universiti Rochester (URMC) dan penulis utama kajian ini.

"Penemuan ini juga menambah bukti yang jelas bahawa kualiti tidur atau kekurangan tidur dapat meramalkan permulaan Alzheimer dan demensia."

Kajian itu, yang muncul dalam jurnal Kemajuan sains, menunjukkan bahawa otak dan aktiviti kardiopulmonari yang lambat dan mantap yang dikaitkan dengan tidur bukan REM yang mendalam adalah optimum untuk fungsi sistem glymatic, proses unik otak mengeluarkan sisa. Penemuan ini juga boleh menjelaskan mengapa beberapa bentuk anestesia boleh menyebabkan kerosakan kognitif pada orang dewasa yang lebih tua.

Basuh sampah

Nedergaard dan rakan-rakannya mula diterangkan sistem glymatic yang tidak diketahui di 2012. Sebelum itu, saintis tidak memahami sepenuhnya bagaimana otak, yang mengekalkan ekosistemnya sendiri yang tertutup, membuang sisa. Kajian itu mendedahkan sistem paip yang menimbulkan kekambuhan pada saluran darah dan pam cairan tulang belakang serebrum (CSF) melalui tisu otak untuk membasuh sampah. A kajian seterusnya menunjukkan bahawa sistem ini berfungsi terutamanya semasa kita tidur.

Kerana pengumpulan protein toksik seperti beta amyloid dan tau di otak dikaitkan dengan penyakit Alzheimer, para penyelidik telah membuat spekulasi bahawa penurunan sistem glymatic akibat tidur terganggu dapat menjadi pemandunya. Dataran ini dengan pemerhatian klinikal yang menunjukkan hubungan antara kekurangan tidur dan risiko yang lebih tinggi untuk Alzheimer.

Dalam kajian semasa, penyelidik menjalankan eksperimen dengan tikus dibius dengan enam rejimen anestetik yang berbeza. Walaupun haiwan berada di bawah anestesia, para penyelidik mengesan aktiviti elektrik otak, aktiviti kardiovaskular, dan aliran pembersihan CSF melalui otak.

Pasukan itu mendapati bahawa kombinasi ketamine dan xylazine (K / X) ubat yang paling banyak mereplikasi aktiviti elektrik yang perlahan dan mantap di otak dan kadar jantung yang perlahan dikaitkan dengan tidur bukan REM yang mendalam. Tambahan pula, aktiviti elektrik di otak tikus yang diberikan K / X kelihatan optimum untuk fungsi sistem glymatic.

"Gelombang aktiviti saraf yang diselaraskan semasa tidur gelombang yang lambat, khususnya menembak pola yang bergerak dari depan otak ke belakang, bersamaan dengan apa yang kita ketahui tentang aliran CSF dalam sistem glymatic," kata Lauren Hablitz, seorang pasca doktoral bersekutu dalam makmal Nedergaard dan pengarang pertama kajian ini.

"Nampaknya bahan kimia yang terlibat dalam penembakan neuron, iaitu ion, memacu proses osmosis yang membantu menarik bendalir melalui tisu otak."

soalan baru

Kajian ini menimbulkan beberapa soalan klinikal penting. Ia menaikkan lagi hubungan antara tidur, penuaan, dan penyakit Alzheimer. Penyelidik telah mengetahui bahawa ketika usia kita menjadi lebih sukar untuk secara konsisten mencapai tidur tanpa REM yang mendalam, dan kajian ini memperkuat pentingnya tidur yang mendalam kepada fungsi yang betul dari sistem glymatic.

Kajian ini juga menunjukkan bahawa meningkatkan tidur boleh memanipulasi sistem glymatic, satu penemuan yang mungkin menunjukkan pendekatan klinikal yang mungkin, seperti terapi tidur atau kaedah lain untuk meningkatkan kualiti tidur, untuk populasi yang berisiko.

Selain itu, kerana beberapa sebatian yang digunakan dalam kajian ini adalah sama dengan anestetik yang digunakan dalam tetapan klinikal, kajian ini juga memberi gambaran tentang kesulitan kognitif yang sering mengalami pesakit selepas pembedahan dan mencadangkan kelas ubat-ubatan yang dapat membantu mengelakkan fenomena ini. Tikus dalam kajian yang penyelidik terdedah kepada anestesi yang tidak menyebabkan aktiviti otak lambat menyaksikan aktiviti glymphatic berkurang.

"Kerosakan kognitif selepas anestesia dan pembedahan adalah masalah utama," kata penulis kayu Tuomas Lilius dengan Pusat Penyelidikan Neuromedicine di Universiti Copenhagen di Denmark. "Peratusan yang signifikan pesakit tua yang menjalani pembedahan mengalami tempoh postoperative delirium atau mengalami kemerosotan kognitif yang baru atau lebih teruk ketika keluar."

Penyelidik tambahan dari University of Rochester dan University of Copenhagen menyumbang kepada kajian tersebut. Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok, Institut Penuaan Kebangsaan, Yayasan Adelson, Yayasan Sigrid Juselius, Yayasan Novo Nordisk, dan Yayasan Lundbeck menyokong penyelidikan.

sumber: Universiti Rochester

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon