Søvn rydder ud i hjernens giftige affald

Ny forskning viser, at en nyligt opdaget mekanisme, der fjerner affaldsprodukter fra hjernen, hovedsageligt er aktiv når vi sover.

Det viser en ny undersøgelse, der kan ændre vor forståelse af hvad søvn er godt for og fremtidige behandlinger af psykiske eller hjernesygdomme.

"Denne undersøgelse viser, at hjernen har forskellige funktionelle tilstande af søvn og vågen tilstand. Faktisk synes den genoprettende karakter af søvnen, at være resultatet af den aktive afslutningen af biprodukter fra neurale aktivitet, der opbygges mens vi er vågne," siger undersøgelsens danske chefforsker Dr. Maiken Nedergaard fra University of Rochester Medical Center for Translationel Neuromedicin, som præsenterer resultaterne i tidsskriftet Science.

Formålet med søvn har forundret videnskabsmænd og filosoffer i årtusinder. Mens nyere forskning viser at søvn kan hjælpe med at lagre og konsolidere hukommelse, udligner det ikke de enorme ulemper søvnen indebærer.

Fra et overlevelsesbetragtning er søvn risikofyldt - alle skabninger er mest sårbare under søvn, især når rovdyr er på jagt. Men hvis søvnen ikke har nogen biologisk funktion, er det så bare en evolutionær fejl?

I 2012 rapporterede Nedergaard og hendes kolleger, at de ved at bruge ny billed-eknologi på mus havde opdaget et hidtil ukendt system, der dræner affald fra hjernen.

I en artikel offentliggjort i Science Translational Medicine døbte de det til "det glymphatiske system", fordi det virker som kroppens lymfesystemet, men styres af hjerneceller kaldet gliaceller.

Det glymphatiske System udrydder toksiner eller spildprodukter, der kan være årsag til hjernesygdomme som Alzheimers og andre neurologiske lidelser.

I den ne undersøgelse foretog holdet en række nye forsøg på mus og fandt, at det glymphyatiske system er næsten 10 gange mere aktiv under søvn. De bemærkede også, at den sovende hjerne fjerner betydeligt flere mængder af et toksisk protein, amyloid-beta, som er impliceret i Alzheimers sygdom.

{module 233}

Begrænset energi

"Hjernen har kun begrænset energi til rådighed, og det fremgår, at det må vælge mellem to forskellige funktionelle tilstande - Vågen og bevidst eller søvn og oprydning. Du kan se på det som at holde fest. Du kan enten underholde gæsterne eller rydde op i huset, men du kan ikke rigtig gøre begge dele på samme tid," siger Dr. Nedergaard.

Holdet opdagede også, at hjernen under søvnen selv undergår fysiske ændringer, der gør det muligt for systemet at arbejde hurtigere. Hjerneceller skrumper med 60 procent, så der bliver mere plads mellem dem, hvorved toksiner kan skylles mere effektivt ud.

En anden opdagelse var, at et kemisk stof i hjernen, noradrenalin, der udløses i udbrud for at holde hjernen klar til at reagere på frygt og andre stimuli, er mindre aktiv under søvnen, og det fik holdet til at overveje om det er noradrenalin der styrer hjernecellernes udvidelse og krympning hhv. under søvn og vågen tilstand.

"Præcist at forstå hvordan og hvornår hjernen aktiverer det glymphatiske system og udrenser affaldet er et vigtigt første skridt på vejen til påvirke dette system og gøre det mere effektivt."