Очищающий сон
Исследователи продолжают спорить о том, как и от чего очищается спящий мозг.
Во сне мозг избавляется от молекулярного мусора. Это не значит, что во время бодрствования мозговые очистные системы не работают, просто во сне они работают энергичнее. В исследованиях на тему очищающего сна речь часто идёт о так называемой глимфатической системе, которую описали сравнительно недавно и которая представляет собой что-то вроде клеточных чехлов вокруг кровеносных сосудов мозга. Несколько лет назад мы рассказывали о том, что работа глимфатической системы зависит не столько от сна, сколько от суточных ритмов – это было показано в экспериментах с мышами, которых подвергали полному наркозу на сутки. Впрочем, сон ведь тоже управляется суточными ритмами, и не только управляется, но и сам влияет на механизм биологических часов: если нарушать режим сна, в ритмах начнутся сбои.Чтобы увидеть, как работает мусороуборочная система, в мозг вводили краситель, за которым можно было следить с помощью специальной микроскопии. Точнее, краситель вводили не прямо в мозг, а в большую, или мозго-мозжечковую цистерну. Так называют одну из зон, где оболочки мозга расходятся, образуя полости. Эти полости заполнены спинномозговой жидкостью, которая входит в сам мозг. Введя краску в большую цистерну, можно увидеть, как она уходит из неё, распределяясь по мозговой ткани, и активнее всего краска расходилась по мозгу во сне (точнее, в сонный период суточных ритмов). Но если что-то из ушло из цистерны в мозг, значит, из мозга должно было что-то уйти, и уйти не в цистерну, а в кровь и обычную лимфатическую систему.
Однако недавно сотрудники Имперского колледжа Лондона опубликовали в Nature Neuroscience статью о том, что мозг очищается активнее не во время сна, а во время бодрствования. Тут краску вводили не в полости, образованные оболочками, а прямо в мозг, и потом следили, как быстро она из мозга исчезает. Оказалось, что быстрее всего она исчезает как раз тогда, когда мозг не спит и не находится под наркозом: во сне краска исчезала из него на 30% медленнее, а под наркозом – на 50% медленнее, чем во время бодрствования.
Чтобы ввести краску в мозг, нужно было проделать над мышами хирургическую операцию, открыв в мозговую ткань крохотный вход снаружи. После операции мышам давали время, чтобы потревоженные ткани успокоились и зажили – но так, чтобы «техническое отверстие» осталось. Сторонники «сонного очищения» сказали на это, что такая операция всё равно повреждает хрупкую глимфатическую систему, которая уже не работает так, как должна. Кроме того, когда следили за исчезновением краски из мозга, не учитывали его кору, хотя считается, что именно в коре глимфатическая система работает особенно активно.
Сами авторы работы говорят о том, что, возможно, неразумно сводить всё к глимфатической системе. В предыдущих экспериментах по умолчанию подразумевалось, что у спинномозговой жидкости с краской, которая входит в мозг из цистерны, есть только один выход – глимфатический. Но может быть, молекулярный мусор отфильтровывается ещё каким-то образом. Причём тут, наверно, стоит уточнять, что мусор – низкомолекулярный, потому что молекулы краски невелики. Для высокомолекулярного мусора, то есть белков и прочего, у мозга могут быть другие очистные системы. Вообще же в последнее время появились и другие исследования, критикующие некоторые утверждения сторонников «глимфатической» системы: вполне возможно, что нечто вроде неё действительно существует, но не факт, что эти клеточно-тканевые структуры работают именно так, а не иначе. Притом есть и другие данные в пользу того, что сон помогает мозгу избавляться от разных неприятных соединений – например, от альцгеймерических белков.
Вывод, который можно тут сделать, состоит в том, что свежеполученные научные результаты далеко не всегда становятся сразу окончательными и бесспорными. Чаще они лишь указывают на некоторые феномены реальности, которые активно изучаются – и может быть, главный интерес для стороннего наблюдателя состоит не в том, чтобы поглощать новые факты, а в том, чтобы следить за борьбой концепций в актуальной науке.