Schlafen ist wichtig für unser richtiges Funktionieren. Während wir schlafen, erreichen wir sowohl ein physisches als auch ein kognitives Gleichgewicht und gewinnen nicht nur Energie zurück, sondern die Organe und Systeme des Körpers steuern alle lebenswichtigen Funktionen und halten ein gutes Maß an Homöostase aufrecht, dh eine korrekte Tendenz zur inneren Selbstregulierung das schafft es, den Körper zu stabilisieren.
Tatsächlich gibt es noch viel zu entdecken, wie wichtig das Schlafen für unser Überleben ist, und die Forschung in den letzten Jahren hat immer mehr Informationen ergeben. Eine dieser Untersuchungen unterstreicht die wichtige Fähigkeit des Schlafes, im Gehirn angesammelte Toxine und Abfälle zu beseitigen.
Seit Jahrhunderten fragen sich Wissenschaftler, wie sich Schlaf auf das Gehirn auswirkt, indem er kognitive Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit, Gedächtnis oder Konzentration verbessert. Erst in den letzten Jahren haben sich die Eigenschaften des Schlafes auf Gehirnebene gezeigt. Dies tat das Forschungsteam der Universität von Rochester unter der Leitung von Dr. Nedergaard, das herausfand, wie der Akt des Schlafens es dem Gehirn ermöglichte, sich von toxischen Molekülen zu reinigen.
Die Teammitglieder untersuchten das Gehirn von Mäusen, während sie schliefen, und sahen, wie nach Nedergaards Worten Gehirnflüssigkeiten sehr schnell gepumpt und eliminiert wurden. Mithilfe der Technik der Zwei-Photonen-Anregungsmikroskopie, mit der Bilder lebender Gewebe mit großer Tiefe betrachtet werden können, konnten die Forscher beobachten, wie die cerebrospinale Flüssigkeit flüssiger durch das Gehirn floss, schädliche Substanzen eliminierte und durch das Gehirn einbaute Blutkreislauf zur Leber, wo diese Elemente später entsorgt werden.
Cerebrospinalflüssigkeit ist eine transparente Flüssigkeit, die nicht nur als Abfallbeseitiger dient, sondern auch als Stoßdämpfer fungiert, den das Gehirn möglicherweise erhält..
Für diesen Reinigungsprozess haben auch Gliazellen, Zellen, die eine Schlüsselrolle bei der Unterstützung und Funktion des Gehirns spielen, sehr wichtige Funktionen. Durch das glymphatische System steuern Gliazellen den Fluss der Liquor cerebrospinalis, indem sie anschwellen oder schrumpfen, um den besten Durchgang zu erreichen.
Die Forscher beschlossen zu überprüfen, ob das glymphatische System im schlafenden Gehirn eine Modifikation aufwies, und durch Einsetzen von Elektroden zur Messung des Raums zwischen den Zellen zu überprüfen, wie sie schrumpften, bis sie um 60% reduziert wurden, was eine größere Fließfähigkeit dieser Flüssigkeit ermöglichte und eine bessere Beseitigung von Toxinen zu erreichen.
Als die Tiere aufwachten, wurden die Zellen wieder vergrößert und die reinigende Liquor cerebrospinalis schrumpfte zu einem virtuellen Tropfen. "Es ist fast so, als würde man einen Wasserhahn öffnen und schließen", erklärte der Studienleiter. "Wir waren überrascht, wie wenig Zirkulation im Gehirn vorhanden war, als die Mäuse wach waren. (...) Dies deutet darauf hin, dass sich der Raum zwischen Gehirnzellen zwischen bewussten und unbewussten Zuständen stark ändert.".
Laut Nedergaard kann dieser Prozess nicht im Wachzustand durchgeführt werden, da er viel Energie erfordert, was dazu führen würde, dass unsere Kapazitäten nicht richtig funktionieren.
Dieser Prozess ist wichtig, da das Gehirn so Proteine eliminieren kann, die für das Gehirn toxisch sind. Dies könnte erklären, warum es uns so schwer fällt, unsere kognitiven Funktionen richtig aufrechtzuerhalten, wenn wir nicht gut schlafen. "Es ist wie eine Autowaschanlage", erklärt Dr. Maiken Nedergaard, Autor der in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie.
Die Forschungsergebnisse von Nedergaard beziehen sich in gewissem Maße auch auf den Zusammenhang zwischen Schlafstörungen und Krankheiten wie Alzheimer. Während dieser Krankheit gibt es ein Peptid namens Amyloid Beta, das im extrazellulären Raum verstärkt produziert wird und senile Plaques bildet. Während der Eliminierung von Toxinen, die im Schlaf produziert werden, wird auch das Amyloid-Beta-Protein eliminiert, das im Wachzustand zugenommen hat. Dies deutet darauf hin, dass die Amyloid-Beta-Entfernung während des Schlafes bei Alzheimer nicht wirksam ist und die Erforschung des Zusammenhangs dieser Krankheit, wie viele andere, mit vielen Schlafstörungen fördern kann.
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