07.11.2017 16:43 Неврологические расстройства могут быть связаны с иммунной системой мозга

Глифматический поток почти удваивается во время сна. Это, по-видимому, указывает на то, что нарушения сна нарушают поток во всей этой системе сосудов, потенциально действуя как причина некоторых расстройств и заболеваний, которые также являются сопутствующими с проблемами сна.

Иногда выяснение того, что мы осознавали, что есть трещины в наших теориях, приводило к совершенно новым направлениям научного понимания. Возьмем, например, недавние эксперименты на электронах. Исследователи попытались найти асимметрию в сферичности заряда этих субатомных частиц, что предложило бы вариацию, которая могла бы привести к совершенно новому пониманию космологии, темной материи и нашего восприятия Вселенной. «К сожалению» для ученых, результаты соответствовали теории и еще больше укрепили так называемую Стандартную модель физики частиц.

Как в случае с физикой частиц, так и с мозгом: неврология была постоянно развивающейся дисциплиной тысячелетия, а иногда эксперименты проводятся только для того, чтобы определить, действительно ли мы думаем, что мы знаем, что это соответствует действительности. Как заметил лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман: «Неважно, насколько прекрасна ваша теория ... Если это не согласуется с экспериментом, это неправильно!»

В этом случае наши теоретические модели мозга и некоторые механизмы переноса питательных веществ и отходов, похоже, не соответствовали фактическому биологическому функционированию (они, похоже, не соответствовали притоку и выбросу материала). Преобладающая теория заключается в том, что клеточные отходы метаболизма в мозге поступают в спинномозговую жидкость (CSF), затем они проходят через так называемые арахноидные грануляты в кровоток (для обработки и удаления). Второй слабоуловимый процесс состоит в том, что в основании черепа имеются отверстия, через которые, как известно, стекает спинномозговая жидкость в слизистые оболочки в носу и в лимфатические узлы шеи для аналогичной обработки. Но оба этих процесса вместе не объясняли многие особенности потока CSF, а также хемотаксис отходов и питательных веществ. Фактически, первоначальная идентификация того, что называлась «глифматической системой», предполагала, что глюкоза, липиды, нейротрансмиттеры и аминокислоты также были вероятными путешественниками через эту транзитную систему.

Появилась новая тайна

Потрясающе, в 2015 году в слое, окружающем мозг, была обнаружена совершенно новая система сосудов, называемая твердой мозговой оболочкой, слой ткани, по консистенции напоминающий кожу. Это первоначальное открытие было сделано у мышей почти одновременно группами в Университете Вирджинии и в Хельсинки, Финляндия. Основная идея заключалась в том, что отходы не выводились из мозга, хотя на протяжении многих лет некоторые исследователи думали, что для мозга должна быть какая-то лимфатическая система. Исследователь Даниэль Рейх добавляет некоторый вес (двусмысленность) к открытию: «Разве Ньютон обнаружил гравитацию? Я не имею в виду - приравнивать эти два открытия - но, очевидно, все люди знали, что за вещь повлияла на яблоко Ньютона». Недавно опубликованные исследования показывают МРТ-изображения этих лимфатических сосудов внутри мозговых оболочек и включают в себя невероятный уровень детализации поиска и конечного обнаружения этой новой системы.

Но вы только склонны находить то, что ищете, и это также причина, по которой эта система ускользает от эмпирического наблюдения даже после того, как миллионы мозгов были расчленены и оперированы, а также дополнительные миллионы МРТ.

В 2013 году исследования на мышах показали, что этот глифматический поток почти удваивается во время сна (таким образом, предположительно, увеличивается очистка метаболитов во время сна). Это, по-видимому, указывает на то, что нарушения сна нарушают поток во всей этой системе сосудов, потенциально действуя как причина некоторых расстройств и заболеваний, которые также являются сопутствующими с проблемами сна. Интересно отметить, что одна из этих молекул, которая, по-видимому, имеет свою концентрацию, повышается с помощью анолмального глифного потока, представляет собой белок, называемый бета-амилоидом, который был связан с болезнью Альцгеймера, и сам по себе является компоннетом ряда надежных лекарств, которые в настоящее время разрабатываются для лечения этого заболевания. Исследование, проведенное с использованием генетически измененных «нокаутированных» мышей, показало, что во время сна уровни омега-3 жирных кислот также связаны с посредничеством функции глиметической системы.

Тем не менее, важно отметить, что эта причинность между сном и питательным статусом при любых нарушениях или заболеваниях мозга через глифную систему еще не обнаружена, поэтому дифференциальные изменения в этом лимфатическом потоке головного мозга во время пробуждения или во время сна на данный момент - просто интересное наблюдение.

Возможно, некоторые «физические» формы расстройства головного мозга также уходят конями, по крайней мере частично, в глифную систему: маловероятно, что травматическое повреждение головного мозга (traumatic brain injury, TBI) может возникнуть из-за дефектных клеточных систем, ответственных за иммунологическую функцию и перенос жидкости вокруг мозга, и, возможно, есть также некоторое влияние на случаи инсульта. Эти открытия представляют собой новый ориентир на нашем пути к более глубокому пониманию сложности мозга.

Бен Локвин - поведенческий нейробиолог и астрофизик с опытом в бизнесе, а также исследователь генетики болезней человека.

Источник: geneticliteracyproject.org