Як ваш мозок очищається - загадка розгадана?

Поговоримо про промивання мозку - нова знайдена сантехнічна система, ймовірно, допомагає нашому мозку спорожняти свої відходи, говориться в новому дослідженні.

Молекули-індикатори (фіолетові) виявляють пори нервових клітин, втягуючи ліквор (зелений) через тканини мозку.

Зображення надано J. Iliff та M. Nedergaard, AAAS

Розмова про промивання мозку - нова знайдена водопровідна система, ідентифікована у мишей, швидше за все, допомагає мозку спорожнити свої відходи, говориться в новому дослідженні. Оскільки біологія мишей схожа на нашу, ті самі висновки мають стосуватися і людей, вважають експерти.

Завдяки гематоенцефалічному бар’єру - природній стінці, що захищає мозкову тканину - орган ніколи не торкається крові, захищаючи її від мікробів, вірусів та інших патогенів.

Для надходження поживних речовин до мозкової тканини та видалення її відходів мозок виробляє рідину, яка називається ліквором. Але як саме рідина видаляє навала, що генерується клітинами мозку, дотепер не було точно.

Перегляньте відео, що пояснює нову сантехнічну систему.

Експерименти в 50-х і 60-х роках натякали, що дифузія - пасивний метод, за допомогою якого, скажімо, харчовий барвник поширюється у склянці води - переміщує ліквор навколо мозку.

Проте цей процес занадто повільний, щоб пояснити блискавичну активність мозку та бездоганну чистоту.

Виявляється, під час вивчення мозкової тканини дослідники в 1950-х і 60-х роках мимоволі відключили сантехніку, яка промиває тканини.

"Ідея системи очищення, що базується на тиску, існує довгий час, але якщо ви відкриєте череп де-небудь, як гідравлічний насос, він зупиниться. Вони думали, що [система очищення] не існує", - сказав керівник дослідження Майкен Недергаард, невролог з Медичного центру Університету Рочестера.

Насосна система "приблизно в тисячу разів швидша за дифузію", сказала вона. "Я здивований, що до цього часу ніхто цього не виявляв".

Мозок під тиском

Недергаард та її колеги охрестили новітньо встановлену сантехніку глімфатичною системою на честь нервової тканини, званої гліальними клітинами, яка забезпечує живлення спинномозкової рідини.

Гліальні клітини роблять це, вирощуючи свої "ноги" навколо судин і вен, що несуть кров, утворюючи своєрідну трубу навколо труби.

Крихітні пори у цій зовнішній трубі всмоктують багату поживними речовинами ліквор з кровоносних судин у канали, щільні нервовими клітинами, а пори в інших місцях відкачують рідину. Процес одночасно забирає відходи мозку під час живлення його клітин.

Недергаард та її команда використовували спеціальний двофотонний мікроскоп, інфрачервоне світло якого дозволяє глибоко і чітко проникнути в живу мозкову тканину, не завдаючи їй шкоди.

"Ці мікроскопи революціонізують нейронауку, і вони стали комерційно доступними лише за останні п'ять-шість років", - сказав Недергаард.

Вивчення мозку живих мишей вимагало розкриття черепів. Проте, на відміну від попередніх експериментів, дослідники закривали кожен отвір крихітною скляною пластинкою, підтримуючи тиск рідини, забезпечуючи при цьому вікно для мікроскопа.

Потім флуоресцентні барвники, введені в мозок миші, дозволили команді записати фільми спинномозкової рідини, що рухається через мозкову тканину.

"Той факт, що ми могли подивитися на це і зняти фільм, був дуже важливим для показу потоку", - сказав Недергаард.

Дослідження мозку змушує вченого "Серце співати"

Клінічний невролог Брюс Ренсом, який вивчає гліальні клітини, але не брав участі у дослідженні, заявив, що робота змушує його "серце співати".

"Неможливо було уявити, що ліквор рухається з достатньою силою, щоб бути системою вивезення сміття, але це завжди було спекулятивно", - сказав Ренсом з Вашингтонського університету в Сіетлі.

"Однак ця команда зробила щось дуже розумне, щоб знайти цю систему: продемонструвати, як вона працює, і показати, що вона може енергійно змивати відходи".

Тепер, коли сантехніка була знайдена, керівник дослідження Недергаард та її колеги вивчають її наслідки. Великий може бути в його ролі у хворобі Альцгеймера, яка, як вважають, виникає, коли клітини мозку вбиваються внаслідок накопичення білкових відходів, званих бета-амілоїдом.

"Далі нам потрібно вийти за межі мишей", - сказав Недергаард. "Потрібно перевірити, чи існує та сама система у людей - і, як я підозрюю, вона існує".

Дослідження водопровідної системи мозку було опубліковане в журналі Science Translational Medicine.

Ви залишаєте сайт nationalgeographic.com. Застосовуватимуться інші умови використання.

Слідуй за нами

Політика конфіденційності дітей в Інтернеті
Не продавайте мою особисту інформацію
Оголошення на основі інтересів
Політика конфіденційності - оновлена
Умови використання
Ваші права на конфіденційність у Каліфорнії