Ученые проверяют в реальном времени процесс удаления отходов мозга

Согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Nature Biomedical Engineering, новое устройство, которое контролирует систему удаления отходов в мозге, может помочь предотвратить болезнь Альцгеймера и другие неврологические заболевания. В исследовании участники спали, когда носили устройство: головной убор со встроенными электродами, который измеряет изменения жидкости в тканях мозга, нервную активность от сна к бодрствованию и изменения в кровеносных сосудах мозга. Измерив эти три характеристики, исследователи обнаружили, что могут контролировать глимфатическую систему мозга, которая действует как система удаления отходов и доставки питательных веществ. Впервые исследователям удалось отследить поток глифатической жидкости у людей на разных уровнях сна в течение одной ночи. Раньше эти процессы можно было отслеживать только в университетских исследовательских центрах с помощью МРТ — метода, который слишком медленный, чтобы отслеживать мельчайшие изменения в стадиях сна человека. «Мы предположили, что эта система работает по принципу «включено-выключено»: «включено» во время сна, особенно во время медленноволнового сна, и «выключено» во время пробуждения», — сказал он. сказал Джеффри Илифф, соавтор исследования и профессор психиатрии и неврологии Медицинской школы Вашингтонского университета. Эти предположения, добавил Илифф, основаны на исследованиях на грызунах, которые он и другие провели за последнее десятилетие. Однако когда в исследовании приняли участие люди, исследователи были удивлены результатами. Они обнаружили, что глимфатическая система была активна как во время глубокого, так и в фазе быстрого сна, а также когда человек просыпался. Вместо того, чтобы включаться и выключаться, подобно переключателю, эта функция очистки, по-видимому, ускорялась, чем дольше человек спал, а затем постепенно замедлялась, когда он просыпался, отметил Илифф. «Это позволяет нам отслеживать, как эта система связана со сном и как на нее влияют нарушения сна у людей — это очень важно, если мы пытаемся понять роль, которую эта биология играет в клинических психиатрических и неврологических состояниях», — сказал он. — сказал Илифф. Эти результаты важны, поскольку глимфатическая система играет жизненно важную роль в очистке мозговых белков, аномальное накопление которых связано с такими расстройствами, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, сказал он. «Это решающий шаг в разработке терапевтических средств, воздействующих на функцию глимфатической системы», — сказал он. — сказал Илифф. «И если вы сможете разработать методы лечения, улучшающие функцию глимфатической системы, вы сможете лечить или предотвращать такие состояния, как болезнь Альцгеймера». Носимое устройство, разработанное калифорнийской компанией Applied Cognition, может иметь несколько потенциальных применений, предположил Илифф. Это могло бы помочь ученым определить, способствует ли глимфатическая дисфункция развитию таких состояний, как болезнь Альцгеймера, черепно-мозговая травма и мигрень. Это может послужить основой для разработки новых терапевтических средств для улучшения глифатической функции.