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Schlaf hilft, dein Gehirn zu entgiften
Neue Forschungen zeigen, dass ein kürzlich entdeckter Mechanismus, der Abfallprodukte aus dem Gehirn entfernt, hauptsächlich während des Schlafes aktiv ist. Diese Offenbarung könnte das wissenschaftliche Verständnis dessen, was Schlaf ist und wie es funktioniert, verändern und neue Richtungen für Behandlungen von Gehirnerkrankungen bieten.
Das Team vom University of Rochester Medical Center (URMC) berichtet in der neuesten Online - Ausgabe von Wissenschaft.
Lead-Autor Dr. Maiken Nedergaard, Co-Direktor des URMC Center für Translationale Neuromedizin, sagt:
"Diese Studie zeigt, dass das Gehirn im Schlaf und im Wachzustand verschiedene funktionelle Zustände hat. Tatsächlich scheint der erholsame Charakter des Schlafes das Ergebnis der aktiven Beseitigung der Nebenprodukte der neuralen Aktivität zu sein, die sich im Wachzustand ansammeln."
Der Zweck des Schlafes hat Wissenschaftler und Philosophen seit Jahrtausenden verwirrt. Während neuere Forschungsergebnisse zeigen, dass Schlaf beim Speichern und Festigen von Gedächtnis helfen kann, gleicht dies allein nicht die großen Nachteile aus, die es verursacht.
Aus der Sicht des Überlebens ist der Schlaf sehr risikoreich - alle Lebewesen sind am anfälligsten während des Schlafes, besonders wenn es Raubtiere gibt. Aber wenn der Schlaf keine biologische Funktion hat, könnte es dann nur ein evolutionärer Fehler sein?
"Glymphatisches System"
Forscher haben herausgefunden, dass während wir schlafen, ein Mechanismus Abfall aus dem Gehirn entfernt - ein Befund, den sie sagen, könnte das wissenschaftliche Verständnis des Schlafes verändern.
Im Jahr 2012 berichteten Nedergaard und Kollegen, dass sie mithilfe einer neuen Bildgebungstechnologie bei Mäusen ein bisher unbekanntes System entdeckt hätten, das Abfall aus dem Gehirn ableitet.
In einer Veröffentlichung in Wissenschaft Translationale Medizin Sie nannten dies das "Glyphatic System", weil es wie das Lymphsystem des Körpers funktioniert, aber von Gehirnzellen, die als Gliazellen bekannt sind, gesteuert wird.
Das glymphatische System beseitigt Toxine oder Abfallprodukte, die für Gehirnerkrankungen wie Alzheimer und andere neurologische Störungen verantwortlich sein könnten.
In dieser Studie führte das Team eine Reihe neuer Experimente an Mäusen durch und stellte fest, dass das glymphatische System im Schlaf fast 10-mal aktiver ist. Sie stellten auch fest, dass das schlafende Gehirn signifikant mehr von einem toxischen Protein, Amyloid-beta, das an der Alzheimer-Krankheit beteiligt ist, entfernt.
Dr. Nedergaard sagt:
"Das Gehirn hat nur begrenzte Energie zur Verfügung und es scheint, dass es zwischen zwei verschiedenen funktionellen Zuständen wählen muss - wach und bewusst oder schlafend und aufräumend. Sie können es sich wie eine Hausparty vorstellen. Sie können entweder die Gäste oder das Haus aufräumen, aber beides kann man nicht gleichzeitig tun. "
Das Team fand auch heraus, dass das Gehirn während des Schlafs sogar physischen Veränderungen unterliegt, die es dem System ermöglichen, schneller zu arbeiten. Gehirnzellen schrumpfen um 60% und erhöhen den Abstand zwischen ihnen, so dass die Toxine effektiver weggespült werden können.
Eine weitere Entdeckung war, dass Noradrenalin, eine Gehirnchemikalie, die in Bursts freigesetzt wird, um das Gehirn als Reaktion auf Angst und andere Reize wachsam zu halten, während des Schlafes weniger aktiv ist. Das Team vermutet, dass der Neurotransmitter die Expansion und Schrumpfung von Gehirnzellen kontrollieren kann während Schlaf-Wach-Zyklen.
Nedergaard sagt, ihre Ergebnisse sind wichtig für die Behandlung von "schmutzigen Gehirn" Krankheiten, wie Alzheimer:
"Es ist ein kritischer erster Schritt, dieses System zu modulieren und es effizienter zu machen, wenn man genau versteht, wie und wann das Gehirn das glymphatische System aktiviert und Abfall beseitigt."
Mittel aus dem Nationalen Institut für neurologische Erkrankungen und Schlaganfall halfen bei der Finanzierung der Studie.
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