Сон запускает в мозге "режим очищения"

Ученые из группы функциональной нейровизуализации Университета Оулу (OFNI) разработали метод сверхбыстрой МРТ, который позволяет напрямую отслеживать циркуляцию жидкости в мозге, регистрируя движение молекул воды в спинномозговой жидкости. Сканирование занимает всего около пяти минут и не требует контрастных веществ.

Исследование показало, что во сне изменяется характер пульсаций мозга. Распространение дыхательных и вазомоторных волн – процессов, поддерживающих циркуляцию жидкости и очищение мозга – ускоряется, тогда как сердечные пульсации замедляются. Это, по мнению ученых, связано с более эффективной фильтрацией воды в тканях мозга и снижением давления в расширяющихся кровеносных сосудах во время сна. Кроме того, во сне меняется фундаментальная логика работы мозга. В бодрствующем состоянии активность нейронов регулирует кровоток и движение жидкости: сначала включаются нейроны, затем увеличивается приток крови. Во сне эта связь становится более сложной и двунаправленной.

"Во время сна медленные вазомоторные волны (ниже 0,1 Гц) начинают влиять не только на движение жидкости, но и на электрическую активность мозга", – пояснил профессор Веса Кивиниеми, руководитель исследования. Особенно заметный эффект наблюдается в задних отделах мозга, таких как сенсорная кора, где также увеличивается поток жидкости через ткани, что указывает на усиленное выведение отходов. Результаты основаны на двух недавних исследованиях, опубликованных в журналах Advanced Science и PNAS, в которых измерения проводились на здоровых добровольцах.

Ученые отмечают, что эти данные помогают лучше понять, как сон усиливает процессы очищения мозга. Поскольку с возрастом кровообращение ухудшается, новые методы позволяют отслеживать и потенциально корректировать возрастные изменения в динамике мозговой жидкости. Кроме того, команда разработала носимое устройство для мониторинга электрической активности и кровотока во сне без МРТ. Его данные хорошо коррелируют с результатами МРТ, что открывает перспективы для более легкого клинического контроля процессов очищения мозга.