Įdomu tai, jog su pelėmis atliktų tyrimų metu buvo pastebėta, kad toks pat apsivalymo procesas prasideda smegenyse ir esant nuolatiniam miego trūkumui, tačiau yra gerokai intensyvesnis, rašoma sciencealert.com.
Mokslininkai išsiaiškino, kad, pastoviai neišsimiegant, smegenys pašalina gana didelį kiekį neuronų ir juos jungiančių sinapsių. Be to, tokiu atveju ilgas miegas gali ir nepadėti ištaisyti padarytos žalos.
2017 m. tyrėjų komanda, kuriai vadovavo Italijos Markės politechnikos universiteto neuromokslininkas Michele Bellesi, išanalizavo, kaip žinduolių smegenys reaguoja į prastus miego įpročius, ir rado keistų panašumų tarp gerai pailsėjusių ir nuolat neišsimiegojusių pelių.
Kaip ir visos kitos jūsų organizmo ląstelės, smegenyse esantys neuronai nuolat atnaujinami dviejų skirtingų rūšių glialinių ląstelių – pagalbinių ląstelių, kurios neretai vadinamos nervų sistemos klijais.
Mikroglialinės ląstelės yra atsakingos už senų ir nusidėvėjusių ląstelių pašalinimą, o jų atliekamas procesas vadinamas fagocitoze (graikų kalbos žodis „phagos“ reiškia „rijimą“, „valgymą“).
Astrocitų funkcija – pašalinti nereikalingas smegenų sinapses, kad atnaujintų ir pakoreguotų jų neuronų tinklą. Jau kuris laikas žinome, kad šis procesas atliekamas mums miegant, bet dabar paaiškėjo, jog jis gali prasidėti ir ilgai tinkamai neišsimiegant.
Tik šiuo atveju jis nėra naudingas: smegenys pernelyg smarkiai bando apsivalyti ir pradeda kenkti pačios sau. Įsivaizduokite tokią analogiją: jums miegant kažkas išneša šiukšles, bet po kelių bemiegių naktų kažkas įsibrauna į jūsų namus ir be jokio sąžinės graužimo išmeta televizorių, šaldytuvą ir šunį.
„Pirmą kartą pademonstravome, kad dėl miego trūkumo dalį sinapsių tiesiogine to žodžio prasme suryja astrocitai“, – M. Bellesi sakė „New Scientist“ žurnalistui Andy Coghlanui.
Mokslininkai šį atradimą padarė nuskenavę keturių pelių grupių smegenis:
- vienai grupei buvo leista miegoti 6–8 valandas (pelės gerai pailsėdavo);
- kitos grupės pelės buvo periodiškai žadinamos (pelės spontaniškai pabusdavo);
- trečiai grupei buvo neleidžiama užmigti papildomas aštuonias valandas (pelėms trūko miego);
- ketvirtos grupės pelėms buvo neleidžiama užmigti penkias dienas iš eilės (pelėms pasireiškė chroniškas miego trūkumas).
Kai tyrėjai palygino visų keturių pelių grupių astrocitų aktyvumą, jų aptiko 5,7 proc. gerai pailsėjusių pelių smegenų sinapsėse ir 7,3 proc. spontaniškai pabusdavusių pelių sinapsėse.
Trečios ir ketvirtos grupės pelių sinapsėse jie pastebėjo šį tą neįprasto: astrocitų aktyvumas buvo kur kas didesnis, jie pradėjo naikinti sinapsių dalis, panašiai kaip mikroglialinės ląstelės naikina atliekas. Šis procesas vadinamas astrocitine fagocitoze.
Pelių, kurioms trūko miego, smegenyse astrocitai buvo aktyvūs 8,4 proc. sinapsių, o chronišką miego trūkumą patyrusių pelių atveju net 13,5 proc. smegenų sinapsių buvo aptikta astrocitų aktyvumo pėdsakų.
Kaip M. Bellesi pasakojo „New Scientist“, dauguma abiejų pelių grupių smegenyse naikinamų sinapsių buvo pačios didžiausios. Šios sinapsės paprastai yra seniausios ir labiausiai naudojamos, visai kaip „seni baldai“.
Nusprendę patikrinti mikroglialinių ląstelių aktyvumą visų keturių pelių grupių smegenyse, tyrimo autoriai pastebėjo, kad jis taip pat padidėjo chronišką miego trūkumą patyrusių pelių smegenyse. Šis atradimas verčia susirūpinti, nes nežabota mikroglialinių ląstelių veikla siejama su smegenų ligomis, pavyzdžiui, Alzheimerio liga, ir kitais neurodegeneraciniais negalavimais.
„Nustatėme, kad astrocitinė fagocitozė (daugiausia didelių sinapsių priešsinaptinėse dalyse) pasireiškia tiek po ūmaus, tiek po chroniško miego trūkumo, tačiau ne spontaniško prabudimo atvejais. Vadinasi, šis procesas greičiausiai yra susijęs su dažnai naudojamų tvirtų sinapsių pasenusių elementų šalinimu“, – nurodė tyrėjai.
„Kita vertus, tik esant chroniškam miego trūkumui aktyvinamos mikroglialinės ląstelės ir skatinama jų fagocitinė funkcija. Vadinasi, dėl ilgalaikio neišsimiegojimo mikroglialinės ląstelės tarsi iš anksto užprogramuojamos. Be to, galimas ir kitas neigiamas poveikis smegenims“, – samprotavo mokslininkai.
Liko neatsakyta daug klausimų, pavyzdžiui, ar pirmiau aprašytas procesas vyksta ir žmonių smegenyse ir ar gerai išsimiegojus galima atitaisyti padarytą žalą. Visgi tas faktas, kad nuo 1999-ųjų mirčių nuo Alzheimerio ligos padaugėjo net 50 proc., bei daugelį žmonių kamuojanti nemiga reiškia, jog į šiuos klausimus reikia skubiai ieškoti atsakymų.
Tyrimas buvo išspausdintas žurnale „Journal of Neuroscience“.
