Wie der Schlaf das Gehirn reinigt
Der genaue Grund, warum wir schlafen, ist seit langem eines der größten Geheimnisse der modernen Wissenschaft. Es wurden viele verschiedene Theorien aufgestellt, aber Tatsache ist, dass niemand genau weiß, warum wir ungefähr ein Drittel unseres Lebens im Schlaf verbringen.
Es wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt, die zeigen, wie Schlaf hilft, Erinnerungen zu festigen und den Körper zu reparieren. Dennoch glauben viele Wissenschaftler, dass diese Aktionen den eigentlichen Zweck des Schlafs nicht vollständig erklären, insbesondere vom evolutionären Standpunkt aus. Wenn wir so viel von unserem Leben schlafend und verletzlich verbringen, sind wir einer großen Gefahr ausgesetzt. Viele Experten sind der Meinung, dass es einen zwingenderen Grund geben muss, warum wir schlafen.
Einige neuere Forschungen geben jedoch einer der Top-Theorien des Schlafes mehr Glauben, was darauf hindeutet, dass Schlaf notwendig ist, damit das Gehirn die Aktivitäten des Vortages bereinigen und neu starten kann.
Eine Studie, die 2013 in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaft offenbarte, dass der Schlaf dem Gehirn die Möglichkeit gibt, sich selbst zu reinigen. Die Studie selbst umfasste die Untersuchung des Flüssigkeitsflusses im Gehirn von Mäusen im Wach- und Schlafzustand. Die Forscher konzentrierten sich insbesondere darauf, wie Flüssigkeiten im Lymphsystem oder in den Räumen zwischen Neuronen fließen. Dies ist so etwas wie ein Abfallentsorgungssystem, das die Abfallprodukte beseitigt, die Gehirnzellen bei normalen Aufgaben erzeugen.
Der Flüssigkeitsfluss im schlafenden Gehirn nimmt zu
Der Transport dieser Abfälle erfordert jedoch viel Energie, und die Forscher stellten die Hypothese auf, dass das Gehirn diese Reinigungsfunktionen nicht unterstützen und sensorische Informationen nicht gleichzeitig verarbeiten kann. Um diese Idee zu testen, trainierte die Hauptautorin der Studie, Lulu Xie, zwei Jahre lang Mäuse, um auf einem Mikroskop einzuschlafen, mit dem die Forscher den Farbstoff beobachten können, der sich durch lebendes Gewebe bewegt.
Nachdem die EEG-Aktivität bestätigt hatte, dass die Mäuse wirklich schliefen, wurde ein grüner Farbstoff in ihre Cerebrospinalflüssigkeit injiziert. Eine halbe Stunde später wurden die Mäuse geweckt und ein roter Farbstoff injiziert. Durch diesen Prozess konnten die Forscher die Bewegungen des grünen und roten Farbstoffs durch das Gehirn beobachten. Was sie beobachteten, war, dass während des Schlafes große Mengen von Liquor cerebrospinalis durch das Gehirn flossen, während des Wachzustandes nur sehr wenig Bewegung beobachtet wurde.
Zwischenräume zwischen Gehirnzellen werden im Schlaf größer
Warum gab es während der Schlafzustände einen so starken Flüssigkeitsfluss im Gegensatz zu den Wachzuständen? Die Forscher stellten auch fest, dass die Zwischenräume zwischen den Gehirnzellen im Schlaf viel größer wurden und die Flüssigkeit ungehinderter fließen konnte. Diese Kanäle nahmen im Schlaf um ca. 60% zu. Die Forscher fanden auch heraus, dass bestimmte Proteine, wenn sie in die Mäuse injiziert wurden, im Schlaf viel schneller beseitigt wurden.
Mögliche Implikationen
"Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Behandlung von" schmutzigen Gehirn "-Erkrankungen wie Alzheimer", sagte Maiken Nedergaard, einer der Autoren der Studie. "Genau zu verstehen, wie und wann das Gehirn das glymphatische System aktiviert und Abfälle beseitigt, ist ein entscheidender erster Schritt, um dieses System potenziell zu modulieren und effizienter arbeiten zu lassen."
Wissenschaftler wissen seit langem, dass bestimmte neurologische Erkrankungen wie Demenz, Alzheimer und Schlaganfall mit Schlafstörungen einhergehen. Laut Nedergaard könnten diese Ergebnisse darauf hindeuten, dass Schlafmangel unter solchen Bedingungen eine kausale Rolle spielt. Nachdem die Forscher diesen Prozess der Gehirnreinigung identifiziert haben, hoffen sie, dass er zu weiteren Forschungen über die Funktionsweise des Prozesses und die mögliche Rolle bei neurologischen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit führen wird.
Die Studie unterstreicht auch noch einmal die Bedeutung des Schlafs. "Dies könnte eine Menge Debatten für Schichtarbeiter eröffnen, die nachts arbeiten", sagte Nedergaard Wissenschaft. "Sie erleiden wahrscheinlich einen Schaden, wenn Sie nicht einschlafen."
