Когда-то ученые не понимали, как именно мозг, поддерживающий свою замкнутую экосистему, справляется с удалением клеточных отходов. Так было до 2012 года, пока исследователи из Рочестерского университета не открыли глимфатическую систему. Глимфатическая система — это своего рода канализация мозга, перемещающая клеточные отходы с помощью спинномозговой жидкости. Наблюдения показали, что очистка мозга работает, в основном, когда мы спим.

При нехватке сна, а также при поверхностном сне работы по очищению мозга замедляются. Характерно, что это согласуется с клиническими наблюдениями о связи между бессонницей и повышенным риском развития болезни Альцгеймера, при которой происходит накопление токсичных белков в мозге.

Новое исследование команды специалистов из Рочестерского университета еще более проясняет связь между глубиной сна и чисткой мозга. Исследователи проводили эксперименты на мышах, пытаясь ввести их в глубокий сон с помощью анестетиков. Грызунов вводили в состояние наркоза шестью различными препаратами. Пока животные находились под наркозом, исследователи отслеживали электрическую активность мозга, сердечно-сосудистую активность и очищающий поток через мозг.

Исследователи заметили, что комбинация лекарств кетамин плюс ксилазин (К/Х) позволила наиболее точно имитировать медленную и устойчивую электрическую активность в мозге и медленную частоту сердечных сокращений, связанную с глубоким медленным сном. Кроме того, электрическая активность в мозге мышей, которым вводили K/X, оказалась оптимальной для функции глимфатической системы.

Эти данные подтверждают связь между связь между сном, старением и болезнью Альцгеймера. Известно, что с возрастом сон становится все поверхностнее, а нейродегенеративные изменения, связанные с накоплением лишних белков диагностируются все чаще.

Исследование также демонстрирует, что глимфатической системой можно манипулировать, улучшая сон с помощью лекарств. Интересно, что кроме удачной комбинации анестетиков K/X в исследовании были использованы и другие препараты, которые не смогли вызвать медленную активность мозга — после их введения одновременно наблюдалось снижение активности глимфатической системы.

Между тем, известен факт, что у многих пожилых людей ухудшаются когнитивные функции после операций, проведенных под наркозом. Исследователи предполагают, что все дело в «неправильных анестетиках». Следует подбирать такие препараты, которые не ухудшат, а улучшат очищение мозга. Как показало новое исследование, это вполне реально.