Совы, как сообщается, могут быть более импульсивными, чем жаворонки
Статья
Новое устройство, контролирующее систему выведения отходов из мозга, может помочь предотвратить болезнь Альцгеймера и другие неврологические заболевания, согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Nature Biomedical Engineering.
В ходе исследования участники спали, когда надевали устройство: шапочку со встроенными электродами, которая измеряет изменения жидкости в мозговой ткани, нейронную активность от сна к бодрствованию и изменения в кровеносных сосудах мозга.
Измеряя эти три характеристики, исследователи обнаружили, что они могут контролировать работу глимфатической системы мозга, которая выполняет функцию системы удаления отходов и доставки питательных веществ.
Это первый раз, когда исследователи смогли отследить поток глимфатической жидкости у людей на разных уровнях сна в течение одной ночи. Ранее эти процессы можно было отслеживать только в университетских исследовательских центрах с помощью МРТ, подхода, который слишком медленный, чтобы отслеживать мельчайшие изменения в стадиях сна людей.
«Мы предположили, что эта система работает по принципу «включено-выключено»: «включена» во время сна, особенно во время медленного сна, и «выключена» во время бодрствования» - Джеффри Илифф, соавтор исследования и профессор психиатрии и неврологии Медицинской школы Вашингтонского университета
Эти предположения, добавил Айлифф, были основаны на исследованиях грызунов, которые он и другие проводили в течение последнего десятилетия. Однако когда в исследовании участвовали люди, исследователи были удивлены результатами.
Они обнаружили, что глимфатическая система активна как в глубоком, так и в быстром сне, а также когда человек просыпается. Вместо того, чтобы включаться и выключаться, как переключатель, эта функция очистки, по-видимому, ускорялась по мере того, как человек спал дольше, а затем постепенно замедлялась по мере пробуждения, отметил Айлифф.
«Это позволяет нам отслеживать, как эта система связана со сном и как на нее влияет нарушение сна у людей, — это крайне важно, если мы пытаемся понять роль, которую эта биология играет в клинических психиатрических и неврологических заболеваниях», — сказал Илифф.
По его словам, эти результаты важны, поскольку глимфатическая система играет жизненно важную роль в очистке мозговых белков, аномальное накопление которых связано с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
«Это критически важный шаг в разработке терапевтических средств, направленных на глимфатическую функцию», — сказал Илифф. «И если вы сможете разработать терапевтические средства, которые улучшат глимфатическую функцию, вы сможете лечить или предотвращать такие состояния, как болезнь Альцгеймера».
Носимое устройство, разработанное калифорнийской компанией Applied Cognition, может иметь несколько потенциальных применений, предположил Илиф. Оно может помочь ученым определить, способствует ли глимфатическая дисфункция развитию таких состояний, как болезнь Альцгеймера, черепно-мозговая травма и мигрени. Оно может дать информацию о разработке новых терапевтических средств для улучшения глимфатической функции. И его можно использовать для выявления пациентов с риском этих состояний, которым эти новые терапевтические средства могут принести наибольшую пользу.
Это исследование проводилось с участниками в Медицинском центре Вашингтонского университета в Монтлейке и Университете Флориды в период с октября 2022 года по июнь 2023 года. Всего 35 участников приняли участие в сравнительном исследовании во Флориде, а еще 14 — в репликационном исследовании в Сиэтле. Все участники были в возрасте от 56 до 66 лет.
Свати Ране Левендовски, физик МРТ и бывший директор Центра диагностической визуализации Медицинского университета Вашингтона, также работала над проектом. Сейчас она работает в Медицинском центре Университета Канзаса.
«Эта работа имеет решающее значение для определения роли глимфатической дисфункции в болезни Альцгеймера и открытия методов лечения для ее устранения», — сказал доктор Пол Дагум, генеральный директор Applied Cognition. «Наша платформа уже выявила перспективный кандидат на лекарство, который улучшает глимфатический клиренс в ранних клинических испытаниях».
Лаборатория Айлиффа изучает глимфатическую систему и ее роль в нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и черепно-мозговые травмы.
Это исследование финансировалось компанией Applied Cognition, где Айлифф занимал должность председателя научного консультативного совета компании и получал вознаграждение за эту работу.
Источник: Вашингтонский университет
