'Ondas' de fluido limpam o cérebro de toxinas durante o sono, dizem os pesquisadores

A descoberta representa uma das primeiras vezes que observamos como o cérebro humano limpa seus resíduos.

o líquido cefalorraquidiano lava o cérebro humano durante o sono

As ondas vermelhas mostram a oxigenação do sangue no cérebro, seguidas por ondas azuis do líquido cefalorraquidiano.



Vídeo cortesia de Laura Lewis / Boston University
  • Há evidências de que uma das principais funções do sono é eliminar os resíduos metabólicos, como os beta-amilóides e as proteínas tau.
  • Esses produtos residuais tendem a se acumular no cérebro de pacientes com Alzheimer, o que implica que eles desempenham algum papel nas doenças neurodegenerativas.
  • Agora, pesquisadores da Universidade de Boston descobriram que esses subprodutos tóxicos são liberados em ondas pelo líquido cefalorraquidiano durante a fase de sono de ondas lentas.




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A função do sono é um mistério há muito tempo. Quase todas as criaturas no reino animal dormem de uma maneira ou de outra, indicando que é uma função muito importante para a sobrevivência, mesmo que ficar deitada e ter sonhos que induzem a ansiedade não pareça realmente tão produtivo.

Contudo, nova pesquisa publicado no jornal Ciência pode ter acabado de descobrir o que realmente está acontecendo em nossos cérebros enquanto sonhamos em nos atrasar para um exame porque nossos dentes caíram. Nossos cérebros podem, na verdade, estar tomando banho de líquido cefalorraquidiano (LCR), uma substância aquosa que lava toda a gosma que se acumula em nossos cérebros ao longo do dia.



Desperdício de cérebro

Imagem: Pixabay

Os neurônios consomem muita energia. Na verdade, o cérebro sozinho é responsável por aproximadamente 20 porcento do consumo total de energia do corpo. Toda essa atividade e queima de combustível também significa que o cérebro gera muitos resíduos. Duas variedades são particularmente preocupantes: os peptídeos beta-amilóides e as proteínas tau. Estudos mostraram que esses produtos residuais se acumulam em aglomerados e redes emaranhadas no cérebro de pacientes com Alzheimer, danificando as conexões entre os neurônios.

O cérebro produz muitos resíduos ao longo de um dia, mas não vemos pessoas recebendo emaranhados de proteínas tau, depósitos de beta-amilóides e doenças neurodegenerativas subsequentes na casa dos 30 anos. Parte da razão é porque, quando dormimos, nosso cérebro leva o lixo para fora. Estudos anteriores em ratos mostraram que os níveis de produtos de resíduos neurotóxicos no cérebro cair durante a noite . Agora, este novo estudo da Universidade de Boston nos mostra como o cérebro fica limpo.



Lavando o lixo

Líquido cefalorraquidiano

Uma imagem que descreve o líquido cefalorraquidiano e como ele envolve o cérebro.

Equipe da Blausen.com (2014). ' Galeria médica da Blausen Medical 2014 '.

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A autora principal, Laura Lewis, e seus colegas queriam obter uma imagem abrangente de como o cérebro estava limpando esses resíduos durante a noite, então eles recrutaram vários participantes para usar capacetes de EEG para medir a atividade neural, enquanto instruíam os participantes a dormir em uma ressonância magnética para medir o LCR atividade - o que não é uma tarefa fácil.

'Temos tantas pessoas que estão realmente animadas para participar porque querem ser pagos para dormir', disse Lewis. “Mas acontece que o trabalho deles é na verdade - secretamente - quase a parte mais difícil de nosso estudo. Temos todo esse equipamento sofisticado e tecnologias complicadas, e muitas vezes um grande problema é que as pessoas não conseguem dormir porque estão em um tubo de metal muito barulhento e é apenas um ambiente estranho. '

Felizmente, os participantes conseguiram dormir, revelando um fenômeno nunca antes visto que ocorre em nossos cérebros todas as noites. Durante uma fase do sono não REM chamada sono de ondas lentas, Lewis e colegas observaram um fluxo e refluxo da atividade elétrica e dos níveis de LCR.

'Primeiro você veria esta onda elétrica onde todos os neurônios ficariam quietos,' disse Lewis. Alguns segundos depois, Lewis e colegas serrar que 'há essas ondas realmente grandes e lentas ocorrendo talvez uma vez a cada 20 segundos de LCR lavando para o cérebro.'

Essas ondas de LCR eliminaram todos os resíduos metabólicos do cérebro que foram acumulados ao longo do dia. Parece que seria mais eficiente ter esse ciclo de enxágue acontecendo o tempo todo, mas os pesquisadores tinham uma boa ideia de por que ele só poderia ocorrer durante o sono profundo.

Como os neurônios do cérebro ficam quietos após uma onda lenta, eles requerem menos oxigênio. Como requerem menos oxigênio, menos sangue flui para essas regiões do cérebro. Com menos sangue, há mais espaço para o CSF ​​entrar e limpar o cérebro de seus resíduos. 'Nós sabemos há um tempo que existem essas ondas elétricas de atividade nos neurônios,' disse Lewis, 'Mas, antes de agora, não percebemos que realmente existem ondas no CSF, também.'

Quando estamos acordados, nosso cérebro não pode se dar ao luxo de fazer essas ondas coordenadas na atividade neural - está muito ocupado navegando no trânsito, lendo um artigo de notícias ou assistindo TV. Assim, o fato de o cérebro nos dizer que estamos cansados ​​é, na verdade, o jeito deles de dizer que eles precisam tomar banho.

À medida que envelhecemos, nosso cérebro tende a se envolver com menos frequência no sono de ondas lentas, o que significa que o lixo tem mais oportunidade de se acumular no cérebro. Os pesquisadores acreditam que esse acúmulo de lixo é a causa do Alzheimer e de outras doenças neurodegenerativas. Como resultado, grande parte da pesquisa sobre o tratamento dessas doenças tem se concentrado em se livrar do lixo - como a administração de medicamentos que têm como alvo os beta-amilóides ou as proteínas tau. A pesquisa de Lewis, no entanto, aponta-nos em uma nova direção: em vez de tentar se livrar dos resíduos acumulados em cérebros envelhecidos, talvez devêssemos começar a concentrar nossos esforços em melhorar o ciclo de limpeza do cérebro que está falhando.

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