Ο εγκέφαλός σας καθαρίζει κατά τον ύπνο

Ενώ κοιμόμαστε το βράδυ, ο εγκέφαλός μας είναι απασχολημένος με τη συντήρηση. Το γλυμφικό σύστημα –ο μηχανισμός διάθεσης των απορριμμάτων του εγκεφάλου– απομακρύνει την περίσσεια του εγκεφαλονωτιαίου υγρού που περιέχει επιβλαβείς πρωτεΐνες που διαφορετικά συσσωρεύονται αργά στον εγκέφαλο. Η συσσώρευση αυτών των πρωτεϊνών έχει συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο καταστάσεων όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ. Σε ένα νέο χαρτί δημοσιεύτηκε στις 8 Ιανουαρίου στο Κύτταρο, Οι επιστήμονες πλησιάζουν να αποκαλύψουν πώς το σύστημα ξέρει πότε πρέπει να εμπλακεί: ο «διακόπτης» για την ενεργοποίηση του συστήματος είναι ο νευροδιαβιβαστής του εγκεφάλου νορεπινεφρίνη.

Το γλυμφικό σύστημα ανακαλύφθηκε από τον Δανό νευροεπιστήμονα και έναν από τους συγγραφείς της εργασίας Maiken Nedergaard το 2012, ο οποίος έδωσε το όνομά του να αντικατοπτρίζει τόσο την ομοιότητά του με το πιο γνωστό λεμφικό σύστημα όσο και την εξάρτησή του από τα νευρογλοιακά κύτταρα του εγκεφάλου. Εκείνη λέει Λαϊκή Επιστήμη ότι το σύστημα έχει μελετηθεί εκτενώς την τελευταία δεκαετία και ότι η λειτουργία του είναι κρίσιμη για έναν υγιή εγκέφαλο: «Υπάρχουν τώρα περίπου 2.000 δημοσιευμένα άρθρα για το γλυμφικό σύστημα, πολλά από τα οποία επικεντρώνονται σε κλινικές εφαρμογές. Αυτές οι μελέτες υπογραμμίζουν συλλογικά ότι η γήρανση και σχεδόν όλες οι νευρολογικές ασθένειες σχετίζονται με τη μείωση της ροής της γλυφής».

Κάθε λεπτό περίπου κατά τη διάρκεια του ύπνου με μη γρήγορη κίνηση των ματιών (NREM), ο εγκέφαλος απελευθερώνει ένα κύμα νορεπινεφρίνης, μια ορμόνη που είναι ένας από τους κύριους νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου. Η νορεπινεφρίνη είναι ένα ισχυρό αγγειοσυσταλτικό, που προκαλεί στένωση των αιμοφόρων αγγείων και κάθε κύμα προκαλεί συστολή στις αρτηρίες που μεταφέρουν το αίμα στον εγκέφαλο. Στη συνέχεια, οι αρτηρίες διαστέλλονται αργά μέχρι την άφιξη του επόμενου κύματος νορεπινεφρίνης.

Ο Nedergaard εξηγεί ότι αυτή η ρυθμική σειρά συσπάσεων και διαστολών δημιουργεί μια δράση άντλησης: «Είναι οι ταλαντωτικές συστολές-διαστολές που οδηγούν τη γλυμφατική ροή». Τα ταλαντευόμενα κύματα της νορεπινεφρίνης που δημιουργούν αυτές τις αρτηριακές συσπάσεις είναι κρίσιμα για τη λειτουργία του γλυμφικού συστήματος.

Ως ένας από τους κύριους νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου, η νορεπινεφρίνη έχει πολλές λειτουργίες και υπάρχουν αρκετές κατηγορίες φαρμάκων που λειτουργούν τροποποιώντας τον ρυθμό με τον οποίο απελευθερώνεται και επαναλαμβάνεται. Παραδείγματα περιλαμβάνουν αντικαταθλιπτικά —ιδιαίτερα εκλεκτικούς αναστολείς επαναπρόσληψης νορεπινεφρίνης (SNRIs)— και βήτα αποκλειστές, που μπλοκάρουν έναν από τους υποδοχείς στους οποίους δεσμεύεται η νορεπινεφρίνη.

Υπάρχουν επίσης άλλα φάρμακα που δεν στοχεύουν ειδικά στο σύστημα νορεπινεφρίνης αλλά το επηρεάζουν ανεξάρτητα. Δυστυχώς, τα φάρμακα για τον ύπνο εμπίπτουν στην τελευταία κατηγορία και η μελέτη εξετάζει πώς ένα κοινό φάρμακο – το Zolpidem, γνωστό και ως Ambien – επηρεάζει την ενεργοποίηση και τη λειτουργία του γλυμφικού συστήματος.

Οι ερευνητές συνέκριναν δύο ομάδες ποντικών, σε μία από τις οποίες χορηγήθηκε Zolpidem. Η ομάδα διαπίστωσε ότι στα ποντίκια που έλαβαν δόση ζολπιδέμης, η απελευθέρωση νορεπινεφρίνης – και, ως αποτέλεσμα, η λειτουργία του γλυφικού συστήματος – κατεστάλη αισθητά. Τα μέγιστα επίπεδα νορεπινεφρίνης στον εγκέφαλο των ποντικών Zolpidem ήταν περίπου 50% χαμηλότερα από ό,τι στην ομάδα ελέγχου και οι αρτηριακές συστολές ήταν επίσης λιγότερο έντονες.

Η μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι σε ποντίκια, τουλάχιστον, η ζολπιδέμη «παρεμβαίνει στη φυσιολογική αρχιτεκτονική του ύπνου και καταστέλλει τη ροή της γλυφής». Ο Nedergaard λέει ότι η εικόνα είναι πιθανό να είναι η ίδια για άλλα φάρμακα ύπνου, επειδή τελικά όλα λειτουργούν καταστέλλοντας τη νευρική δραστηριότητα σε όλο τον εγκέφαλο. Αυτό περιλαμβάνει τους νευρώνες που απελευθερώνουν νορεπινεφρίνη. Αυτό υποδηλώνει ότι τα φάρμακα για τον ύπνο έχουν την ακούσια συνέπεια να παρεμβαίνουν στον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος απομακρύνει τα επικίνδυνα απόβλητα.

Αυτό το πρόβλημα μπορεί επίσης να επεκταθεί και σε άλλα φάρμακα. Η Nedergaard λέει ότι τα SNRI, για παράδειγμα, φαίνεται επίσης να αναστέλλουν τον μηχανισμό ταλάντωσης: το εργαστήριό της διεξήγαγε άλλη μελέτη στην οποία η δεσιπραμίνη SNRI χορηγήθηκε σε ποντίκια και «εξάλειψε βασικά τις ταλαντώσεις».

Αυτό δείχνει ένα σημαντικό σημείο σχετικά με το σύστημα: ο εγκέφαλος δεν συνεχίζει απλώς να απελευθερώνει νορεπινεφρίνη για πάντα. Εάν το συνολικό επίπεδο της νορεπινεφρίνης είναι υψηλό και οι νευρώνες που την απελευθερώνουν λαμβάνουν σήμα για να απελευθερώσουν περισσότερη, η ποσότητα που απελευθερώνουν θα μειωθεί. Με άλλα λόγια, ο εγκέφαλος προσπαθεί να διατηρήσει μια ισορροπία.

Αναστέλλοντας την επαναρρόφηση της νορεπινεφρίνης, οι SNRI οδηγούν σε συνολική αύξηση του επιπέδου της στον εγκέφαλο. Αυτό σημαίνει ότι όταν το γλυφικό σύστημα αρχίζει να ανεβαίνει κατά τη διάρκεια του ύπνου, έχει λιγότερο «χώρο» για να λειτουργήσει και τα κύματα νορεπινεφρίνης που απελευθερώνονται κατά την ενεργοποίηση του γλυφικού συστήματος είναι σχετικά μικρά. Και, όπως τονίζει ο Nedgergaard, «Είναι οι ταλαντώσεις [in norepinephrine levels] αυτό έχει σημασία.”

Υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για το γλυμφικό σύστημα, αλλά προτεραιότητα πρέπει να είναι η διασφάλιση ότι η λειτουργία του δεν παρεμποδίζεται από τα φάρμακα που παίρνουμε για να μας βοηθήσουν να κοιμηθούμε. Προτείνει ότι μελλοντική έρευνα για αυτό το θέμα θα μπορούσε να εξετάσει τα βοηθήματα ύπνου που έχουν έναν πιο εξελιγμένο μηχανισμό δράσης από μια απλή καταστολή της νευρωνικής δραστηριότητας. Μια καλύτερη προσέγγιση, λέει, θα ήταν η εύρεση τρόπων για να επιτραπούν οι ταλαντώσεις της νορεπινεφρίνης, βοηθώντας τους ανθρώπους να κοιμηθούν αλλά και «να προωθήσουν[ing] επανορθωτικός ύπνος από γλυφική ​​σκοπιά».