Omdat slaap dikwels toenemend ligter word en meer ontwrig word namate ons ouer word, versterk die studie en verduidelik die skakels tussen veroudering, slaapontneming en verhoogde risiko vir Alzheimer se siekte.
"Slaap is van kritieke belang vir die funksie van die brein se afvalverwyderingstelsel, en hierdie studie toon dat hoe dieper die slaap, hoe beter," sê Maiken Nedergaard, kodirektor van die Sentrum vir Vertaal Neuromedicine aan die Universiteit van Rochester Mediese Sentrum (URMC) en hoofskrywer van die studie.
"Hierdie bevindings voeg ook by tot die toenemende duidelike bewyse dat die kwaliteit van slaap of slaap ontbering die voorkoms van Alzheimer's en demensie kan voorspel."
Die studie, wat in die joernaal verskyn Wetenskap Voorskotte, dui daarop dat die stadige en bestendige brein- en kardiopulmonêre aktiwiteit wat verband hou met diep nie-REM slaap, optimaal is vir die funksie van die glymphatic-stelsel, die brein se unieke proses om afval te verwyder. Die bevindinge kan ook verduidelik waarom sommige vorms van narkose kan lei tot kognitiewe inkorting by ouer volwassenes.
Was afval weg
Nedergaard en haar kollegas die eerste keer beskryf die voorheen onbekende glymphatic stelsel in 2012. Voorheen het wetenskaplikes nie ten volle verstaan ​​hoe die brein, wat sy eie geslote ekosisteem behou nie, afval verwyder het. Die studie het 'n stelsel van loodgieterswerk getoon wat piggybacks op bloedvate en pompe serebrale spinale vloeistof (CSF) deur breinweefsel pompe om afval te was. A daaropvolgende studie het getoon dat hierdie stelsel hoofsaaklik werk terwyl ons slaap.
Omdat die ophoping van toksiese proteïene soos beta amyloïed en tau in die brein geassosieer word met Alzheimer se siekte, het navorsers bespiegel dat verswakking van die gimfatiese stelsel as gevolg van ontwrigte slaap 'n bestuurder van die siekte kan wees. Hierdie vierkante met kliniese waarnemings wat 'n verband toon tussen slaapverlies en verhoogde risiko vir Alzheimer's.
In die huidige studie het navorsers eksperimente uitgevoer met muise wat met ses verskillende narkose-prosedures verdov is. Terwyl die diere onder narkose was, het die navorsers die brein elektriese aktiwiteit, kardiovaskulêre aktiwiteit, en die reinigingsvloei van CSF deur die brein gevolg.
Die span het opgemerk dat 'n kombinasie van die geneesmiddels ketamien en xylazien (K / X) die stadigste en bestendige elektriese aktiwiteit in die brein nagevolg het en die vinnige hartklop geassosieer met diep nie-REM slaap. Verder het die elektriese aktiwiteit in die brein van muise wat K / X toegedien het, optimaal vir die funksie van die gimfatiese stelsel.
"Die gesinchroniseerde golwe van neurale aktiwiteit tydens diep, stadiggolf slaap, spesifiek vuurpatrone wat van voor agter na brein beweeg, val saam met wat ons weet van die vloei van CSF in die gimfatiese stelsel," sê Lauren Hablitz, 'n postdoctorale assosieer in Nedergaard se laboratorium en eerste skrywer van die studie.
"Dit blyk dat die chemikalieë betrokke by die ontbranding van neurone, naamlik ione, 'n proses van osmose bestuur wat die vloeistof deur breinweefsel help trek."
Die studie bring verskeie belangrike kliniese vrae. Dit versterk die verband tussen slaap, veroudering en Alzheimer se siekte verder. Navorsers het geweet dat, soos ons ouderdom word, dit moeiliker word om deeglik nie-REM-slaap te bereik, en hierdie studie versterk die belangrikheid van diep slaap aan die behoorlike funksie van die glimatiese stelsel.
Die studie toon ook dat die verbetering van slaap die glimatiese stelsel kan manipuleer, 'n bevinding wat kan dui op moontlike kliniese benaderings, soos slaapterapie of ander metodes om die kwaliteit van slaap te verhoog, vir risiko-bevolkings.
Verder, omdat verskeie van die verbindings wat in die studie gebruik is, analoog is aan die narkose wat in kliniese instellings gebruik word, werp die studie ook lig op die kognitiewe probleme wat ouer pasiënte dikwels na die operasie ervaar en stel klasse van dwelms voor wat hierdie verskynsel kan voorkom. Muise in die studie wat navorsers blootgestel het aan narkose wat nie trae breinaktiwiteit veroorsaak het nie, het glimatiese aktiwiteit verminder.
"Kognitiewe inkorting na narkose en chirurgie is 'n groot probleem," sê mede-outeur Tuomas Lilius by die Sentrum vir Vertaal Neuromedicine aan die Universiteit van Kopenhagen in Denemarke. "'N Beduidende persentasie bejaarde pasiënte wat chirurgie ondergaan, ervaar 'n postoperatiewe periode van delirium of het 'n nuwe of verergerde kognitiewe inkorting by ontslag."
Bykomende navorsers van die Universiteit van Rochester en die Universiteit van Kopenhagen het bygedra tot die studie. Die Nasionale Instituut vir Neurologiese Stoornisse en Stroke, die Nasionale Instituut vir Veroudering, die Adelson-stigting, die Sigrid Juselius-stigting, die Novo Nordisk-stigting, en die Lundbeck-stigting het die navorsing ondersteun.