Hvad sker der med din hjerne, mens du sover? En ny video indeholder svaret: En saftig blanding af blod og cerebrospinalvæske glider gennem din smushy noggin i en rytmisk pulserende dans.
Bevægelsen vises næsten tidevand i en video, der blev udgivet 31. oktober sammen med en artikel i tidsskriftet Science. Skønt forskere vidste, at hjerneaktivitet antager et rytmisk mønster under søvn, markerer denne video og undersøgelse første gang nogen har observeret en lignende rytmisk strøm af cerebrospinalvæske.
"Vi har vidst i et stykke tid, at der er disse elektriske bølger af aktivitet i neuronerne," siger en medforfatter Laura Lewis, professor i biomedicinsk teknik ved Boston University, i en erklæring. ”Men før nu var vi ikke klar over, at der faktisk også er bølger i CSF.”
Cerebrospinalvæske er en klar væske, der omgiver og hæmmer hjernen og rygmarven. Det cirkulerer i hjernehinden eller kabinettet, der omgiver hjernen. Forskning har antydet, at et af joberne med cerebrospinalvæske er at rense hjernen for giftige proteiner under søvn. Den nye video viser måske, at CSF gør netop det.
Lewis og hendes kolleger fandt billeder af sovende hjerner ved at have 13 forskningsdeltagere, alle i 20'erne og 30'erne, falder i søvn i en MRI-maskine (magnetisk resonansbillede). Deltagerne, der blev betalt for dette ubehagelige arrangement, måtte også bære et net af elektroder på deres hårbånd for at måle den elektriske aktivitet i deres hjerner.
Resultaterne viste en pulserende, forudsigelig strøm. For det første, neural aktivitet quiets. Derefter strømmer blod ud af hjernen. Dernæst strømmer cerebrospinalvæske ind. Skyl, skyl, gentag. Mønsteret er så konsistent, at det er muligt bare at se på cerebrospinalvæske i et givet hjerneområde og fortælle, om en person er vågen eller sover, sagde Lewis.
Resultaterne kan være en ny indsigt i hjerne-relaterede aldringsproblemer. Giftige proteiner er impliceret i Alzheimers sygdom og andre demens. Disse demens er ofte forbundet med forstyrret søvn, og atypiske søvnmønstre kan være forbundet med en større risiko for at udvikle demens. Både langsom bølgesøvn - en fase med dyb søvn, hvor drømmen sker - og cerebrospinalvæske er blevet forbundet med rensningen af hjernen. Den nye forskning antyder, at hjerneaktiviteten og væskestrømmen er forbundet.
Det er endnu ikke klart, hvordan eller hvorfor den neurale aktivitet, blodgennemstrømningen og cerebrospinalvæsken forbliver så synkroniserede. Lewis og hendes kolleger spekulerer i, at når hjerneaktiviteten falder, har neuronerne brug for mindre iltning, så blodgennemstrømningen falder. Cerebrospinalvæsken kan derefter skynde sig ind for at opretholde tryk i hjernen og forhindre hjerneskade. Men det er kun spekulation, sagde Lewis. Flere undersøgelser af hjernens nattlige kadenser er nødvendige for at forstå udrensningsstrømmen.
