Атака на нейроны: как хроническое недосыпание запускает в мозге «механизм уничтожения»

Из-за недостатка сна мозг млекопитающих запускает «программу самоуничтожения». Во время ночного отдыха он избавляется от старых и повреждённых нейронов. Аналогичный процесс происходит и во время хронического недосыпания, но в этом случае мозг не может вовремя остановить процесс «чистки» и избавляется в том числе от здоровых нейронов. К таким выводам пришли учёные из Политехнического университета Марке (Италия).

«Мозговые нейроны обновляются при помощи двух различных типов глиальных клеток (вспомогательных клеток нервной ткани. — RT). Так, микроглиальные клетки очищают мозг от старых нейронов в ходе фагоцитоза. В свою очередь, астроциты «обрезают» ненужные контакты между нейронами (синапсы), а также «настраивают» их, благодаря чему нервные импульсы между клетками передаются эффективнее», — рассказала автор исследования Мишель Беллези.

Ранее учёные считали, что все эти процессы, полезные для мозга, происходят исключительно во время сна. Однако теперь выяснилось, что микроглиальные клетки и астроциты продолжают работать и в период бодрствования организма — из-за хронического недосыпания. Однако в этом случае они очищают мозг не только от старых нейронов и синапсов, но также и от здоровых.

Атака на нейроны

В ходе эксперимента исследователи изучили деструктивные процессы в мозге мышей. Грызунов разделили на четыре группы. В первую вошли те, которые проспали 6—7 часов, во вторую — те, сон которых постоянно прерывался. В третью группу вошли особи, которым не давали спать более суток. Грызуны из четвёртой группы страдали хроническим недосыпанием — они провели пять суток без сна.

Измерив активность астроцитов в мозге мышей, учёные обнаружили, что у первой группы количество астроцитов в синапсах было в пределах нормы — 5,7%. У второй астроциты присутствовали в 7,3% синапсов, у третьей — в 8,4%, у четвёртой, страдающей хроническим недосыпанием, — в 13,5% синапсов. При этом такая атака глиальных клеток на синапсы происходила как раз из-за недостатка сна у мышей из последней группы, считают учёные.

Между активностью микроглиальных клеток и нейронов прослеживалась точно такая же связь. У грызунов с хроническим недосыпанием мозг начинал фактически поедать сам себя, разрушая здоровые нейроны.

Учёные отметили, что подобную активность эти два типа глиальных клеток проявляют и при различных нейродегенеративных заболеваниях, например болезни Альцгеймера.

Дело жизненной важности

«Если любое млекопитающее лишить сна, то оно умрёт. У человека, страдающего хроническим недостатком сна, отмечаются сбои в работе самых разных систем организма. Например, у такого пациента становится меньше нейронов, снижается иммунитет, постоянно скачет давление. Если днём «ансамбль» органов слаженно «играет», то к вечеру он устаёт и кто-то начинает «фальшивить». Именно ночью происходит «настройка» органов, чтобы они снова начали слаженно «играть», — рассказал в беседе с RT президент Российского общества сомнологов заслуженный врач РФ, профессор, доктор медицинских наук Роман Бузунов.

Учёный добавил, что днём деятельность мозга направлена во внешнюю среду. Он постоянно анализирует поступающую информацию. А во время сна начинает инспектировать работу внутренних органов.

«Также во сне у людей формируется долговременная память: в это время мозг сортирует полученную за день информацию, выбирает, что забыть, а что запомнить. Таким образом, если лишать мозг сна, то может возникнуть масса самых различных проблем», — заключил Бузунов.