In timpul somnului profund, pulsiunile ritmice ale lichidului cerebrospinal sunt cuplate cu undele incetinite ale activitatii electrice si ale vaselor de sange din creier. Practic, cand dormim, undele imense ale lichidului cerebrospinal (denumite CSF in studiu) - care inveleste creierului - intra si ies din organ intr-o maniera ritmica, arata un studiu recent publicat de Science.
Dinamica undelor
Autorii sustin ca dinamica acestor unde este legata de undele incete ale activitatii neuronale, caracteristica somnului profund, si de oscilatiile corespunzatoare volumului de sange din creier. Descoperirile arata ca aceste unde curata produsele reziduale din creier, aspect care evidentiaza avantajele somnului asupra sistemului nervos central. Cercetarea este “interesanta, deoarece leaga activitatea neuronala de circulatia sangelui si de curatarea creierului. Majoritatea neurocercetatorilor considera ca acestea nu sunt legate,” afirma Maiken Nedergaard, neurolog la University of Rochester Medical Center. Cercetatoarea nu a participat la acest studiu, insa activitatea grupului sau arata ca aceste unde contribuie la indepartarea reziduurilor din creier.
Obiectivul studiului
Neurocercetatorul Laura Lewis si colegii sai de la Boston University au pornit de la idea ca CSF actioneaza ca o curatare a creierului – combinata cu dovezi recente care arata ca somnul este important pentru ca indeparteaza produsele metabolice toxice din creier. Astfel, ei au realizat studiul de fata, pentru care au creat o abordare noua combinand electroencefalograme simultane pentru a masura activitatea electrica a creierului si nivelul de oxigen sanguin si rezonanta magnetica nucleara (RMN), cu scopul de a aduna nivelurile de oxigen sanguine si fluxul CSF la nivelul creierului.
Echipa a inregistrat activitatea neuronala, nivelurile sanguine si fluxul CSF la 2 barbati si 11 femei in timp ce acestia purtau casti de EEG prevazute cu electrozi si cand acestia dormeau intr-un scanner RMN timp de 2h-2.30h.
Cercetatorii cunosteau din studiile anterioare ca, daca persoanele erau treze, existau pulsiuni ale CSF asociate cu respiratia, ritmul cardiac si cu alte miscari ale corpului – o descoperire pe care, de asemenea, au confirmat-o in cadrul acestui studiu.
Rezultatele studiului
Insa, la subiectii care dormeau, au observat unde mari ale fluxului CSF in al patrulea ventricul al creierului la fiecare 20 de secunde. In plus, dinamicile CSF au fost cuplate cu activitatea electrica a creierului. In mod specific, o unda electrica inceata si o crestere corespunzatoare in fluxul sanguin a fost urmata cateva secunde mai tarziu de o reducere a oxigenarii sangelui si a volumului si apoi o unda de CSF.
“Aceasta echipa a descoperit aceasta minunata metoda de a masura aceste semnale interlegate care sunt implicate masiv in aproape orice boala cerebrala cunoscuta,” afirma Christopher Moore, neurocercetator la Brown University, care nu a participat la realizarea studiului. Este posibil ca relatia dintre dinamicile circulatorii, activitatea neuronala si fluxul sanguin sa aiba un rol in tulburarile neurologice precum AVC-ul si Alzheimer in cadrul carora se stie ca sistemul vascular are o contributie, explica Moore. “Potentialul clinic al acestei descoperiri atat ca instrument de cercetare, cat si probabil de diagnostic este urias.”
“Stim ca activitatea electrica scade cu varsta si are o scadere si mai accentuata in bolile neurodegenerative,” sustine Lewis, adaugand faptul ca toti subiectii studiului actual sunt tineri adulti. “Incercam acum sa intelegem cum aceste unde CSF sunt afectate de-a lungul vietii”. In prezent, cercetarea aduce o corelatie intre activitatea neuronala, circulatia sanguina si ritmurile CSF, completeaza Moore, adaugand o intrebare: “Cum afecteaza neuronii aceste dinamici vasculare si CSF? Indeparteaza reziduurile, insa poate fac ceva si mai interesant…”
Surse de informatie: