Ученые: при нехватке сна мозг начинает «пожирать» себя

Биологи показали, что дефицит сна ведет к гиперактивации систем «самоочистки» головного мозга, и они начинают удалять даже нужные клетки и синапсы.

Одной из ключевых причин того, что мы так постоянно нуждаемся во сне, является «уборка мозга». Показано, что в течение этого времени глиальные клетки ведут активное удаление опасных для нейронов побочных продуктов, прежде всего бета-амилоидов. Мишель Беллеси (Michele Bellesi) и его коллеги из Политехнического университета Марше в Италии обнаружили, что этот же процесс развивается и при сильном дефиците сна – только в таком случае он совершенно выходит из-под контроля, разрушая сам мозг. Об этом ученые рассказывают в статье, опубликованной Journal of Neuroscience.

«Чистку» мозга производят вспомогательные клетки нервной ткани: микроглиальные поглощают старые и поврежденные клетки; астроциты расчищают ненужные синапсы, контакты между нейронами (этот процесс называется прунингом нейронов). Беллеси и его соавторы сосредоточились на втором из этих процессов и изучили лабораторных мышей, исследовав активность мозга у разных групп животных. Одна группа изучалась сразу после 6–8 часов полноценного сна («отдохнувшие»); вторая – после сна, который время от времени прерывался («разбуженные»); третья – после лишних 8 часов бодрствования («невыспавшиеся»); наконец, мышам четвертой группы не давали спать в течение 5 суток («неспящие»).

У «отдохнувших» животных астроциты обнаруживались в 5,7 процентах синапсов, у «разбуженных» – в 7,3. У мышей с разовым и постоянным дефицитом сна – в 8,4 и аж 13,5 процентах синапсов соответственно. Что еще важнее, у «неспящих» и просто «невыспавшихся» мышей астроциты проявляли необычную для себя фагоцитарную активность, быстро разрушая синапсы.

По словам авторов, основной мишенью этой деятельности являются крупные, старые контакты между нейронами – скорее всего, выполняющие важные функции. У «неспящих» мышей подскочила и активность микроглии – причем известно, что излишнее рвение этих клеток может вести к развитию болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных процессов. Измученный дефицитом сна мозг в прямом смысле слова «утилизирует» сам себя, поедая свои собственные клетки и ткани.