Spavanje.
U tome provodimo trećinu svog života,
ali da li iko od nas zna o čemu se tu zapravo radi?
Prije 2000 godina, Galen,
jedan od najistaknutijih istraživača medicine
antičkog doba
predložio je da motivaciona snaga našeg mozga,
njegovi sokovi, u budnom stanju
protiču kroz sve druge dijelove tijela
i animiraju ih, ali time iscrpljuju mozak.
Galen je pomislio da dok spavamo
sva ta vlažnost koja je ispunila ostatak tijela
naglo bi se vratila
i hidrirala mozak
i osvježila um.
Nama to sada zvuči baš smiješno,
ali Galen je prosto pokušao da objasni
nešto vezano za san
sa čime se susrećemo svaki dan.
Na osnovu svog iskustva, svi znamo
da nam san razbistruje um
i nedostatak istog
čini naš um mutnim.
Iako se danas zna mnogo više o snu
nego kad je Galen bio živ,
još uvijek ne znamo zašto san
pored svih drugih aktivnosti, ima nevjerovatnu
iscjeliteljsku moć nad našim umom.
Danas želim da vam pričam
o nedavnom istraživanju
koje možda rasvijetli ovo pitanje.
Otkrili smo da je san zapravo
takoreći elegantno rješenje
za neke od najosnovnijih potreba mozga,
jedinstven način na koji mozak
odgovara na velike zahtijeve i finese
koje ga razdvajaju od ostalih organa tijela.
Skoro sva biologija koju posmatramo
može se okarakterisati kao niz problema
i odgovarajućih rješenja.
Prvi problem koji svaki organ mora da riješi
je konstantna opskrba svih tih ćelija
hranjivim materijama.
To je posebno bitno za mozak.
Njegova intenzivna električna aktivnost crpi
četvrtinu ukupne energije tijela
iako mozak zauzima
samo oko 2 procenta tjelesne mase.
Krvotok rješava
problem dostave hranjivih materija
šaljući krvne sudove da obskrbe tim materijama
i kiseonikom svaki pedalj našeg tijela.
To možete vidjeti na ovom snimku.
Ovdje su prikazani krvni sudovi
u mozgu živog miša.
Krvni sudovi formiraju složenu mrežu
koja ispunjava čitavu zapreminu mozga.
Oni počinju na površini mozga
a onda zadiru u samo tkivo.
Dok se šire, opskrbljuju svaku moždanu ćeliju
hranjivim materijama i kiseonikom .
Kao što svakoj ćeliji trebaju
ove materije za pogon,
svaka ćelija proizvodi otpad
i uklanjanje tog otpada
je drugi osnovni problem koji
svaki organ treba da riješi.
Ovaj dijagram prikazuje tjelesni limfni sistem
koji je evoluirao kako bi riješio ovaj problem.
Ovo je drugi paralelni sistem sudova
koji se prostire po cijelom tijelu.
On sakuplja proteine i drugi otpad
iz međućelijskih dijelova
i onda ih premiješta u krv
kako bi se oni otklonili.
Ako pažljivije pogledate ovaj dijagram
primijetićete da nešto
ne štima.
Ako biste zumirali glavu ovog čovjeka
ono što vidite je da
u mozgu nema limfnih sudova.
Ali to nema mnogo smisla.
Mozak je jedan izuzetno intenzivan organ
koji shodno tome proizvodi velike količine otpada
koji se mora učinkovito otkloniti.
Ipak, on nema limfne sudove, što znači da
pristup koji ostatak tijela koristi
kako bi otklonio otpad
neće djelovati u mozgu.
Kako onda mozak rješava
problem odstranjivanja otpada?
Kod ovog naizgled svakodnevnog pitanja
naša prva grupa ulazi u igru.
Ono što smo otkrili
zaronivši dublje u mozak
dole među neurone i krvne sudove
bilo je da je rješenje mozga
za odstranjivanje otpada
sasvim nesvakidašnje.
Bilo je genijalno,
ali i prelijepo.
Da vam ispričam šta smo našli.
Mozak ima prostor prepun
čiste i bistre tečnosti koja se zove cerebrospinalna tečnost.
Mi je zovemo CST.
CST ispunjava prostor koji okružuje mozak
i otpad iz mozga
ulazi u CST
koja se zajedno s otpadnom uliva u krv.
Ovo puno zvuči kao
limfni sistem, zar ne?
Ono što je interesantno je da tečnost i otpad
iz mozga
ne izlaze nasumično
iz ovog prostora CST-a.
Naprotiv, postoji specijalizovan sistem
koji organizuje i podupire ovaj proces.
To možete vidjeti na ovim snimcima.
Ovdje ponovo imate prikaz mozga
živog miša.
Slika lijevo prikazuje
šta se dešava na površini mozga
a slika desno prikazuje
šta se dešava ispod površine mozga
unutar samog tkiva.
Krvni sudovi su crvene boje
a CST koja okružuje mozak
je zelene.
Ono što nas je iznenadilo je
to da tečnost izvan mozga
nije ostala izvan njega.
CST se vratila unutar
i prošla kroz krv
duž vanjskog dijela krvnih sudova.
Dok se spuštala u mozak
duž vanjskog dijela ovih sudova
ona je zapravo pomagala u otklanjanju
otpada iz
međućelijskog prostora.
Ako razmislite o tome,
korištenje vanjskog dijela ovih sudova
je jako pametno rješenje
jer je mozak zatvoren
u čvrstu lobanju
i prepun je ćelija
tako da u njemu nema dodatnog prostora
za čitav set sudova jednog limfnog sistema.
Ipak, krvni sudovi
se protežu sa površine mozga
do svake žive ćelije mozga
što znači da tečnost
koja putuje duž vanjskog dijela krvnih sudova
može dobiti pristup cijelokupnoj zapremini mozga,
tako da je ovo jako pametan način
za prekvalifikaciju jednog seta sudova,
krvnih sudova, koji preuzimaju funkciju
drugog seta sudova, limfnih sudova
kako bi se pobrinuli da ih ne trebamo.
Ono što je zapanjujuće je da nijedan drugi organ
ne koristi ovaj pristup
kako bi otklonio međućelijski otpad.
Ovo rješenje je karakteristično samo za mozak.
Ali najiznenađujuće otkriće
je da se sve ovo
što sam vam rekao
o ovoj tečnosti koja ide kroz mozak
samo se dešava u stanju sna.
Snimak lijevo
pokazuje koliko se CST kreće
kroz mozak miša koji je budan.
Skoro pa ništa.
Ali u istoj životinji
ako samo malo sačekamo da zaspi
ono što vidimo je da CST
poput bujice ide kroz mozak.
Otkrili smo i da u isto vrijeme
kada mozak zaspi
moždane ćelije se, čini se, smanje
i daju malo međuprostora,
što omogućava tečnosti da jurne
i time očisti otpad.
Izgleda da je Galen zapravo
bio na pravom putu kada je pisao o
tečnosti koja šiklja kroz mozak
kada spavamo.
Naše istraživanje, 2000 godina poslije,
upućuje na to da
kada je mozak budan
i najzauzetiji
on odgađa odstranjivanje otpada
iz međućelijskog prostora
i onda kada zaspi
i nije toliko zauzet
prebacuje se u stanje čišćenja
i odstranjuje otpad
iz međućelijskog prostora,
otpad koji se nakuplja tokom dana.
To je nekako kao kad vi ili ja
odgađamo naše kućanske poslove u toku radne sedmice
kada nemamo puno vremena
i onda kada dođe vikend
trudimo se da sve nadoknadimo.
Puno sam pričao o odstranjivanju otpada
ali nisam bio konkretan
u vezi sa tipovima otpada
koje mozak treba da odstrani
tokom sna kako bi ostao zdrav.
Štetni proizvod na koji se
recentne studije mahom fokusiraju je amiloid-beta.
To je protein koji se konstantno proizvodi u mozgu.
Moj mozak upravo proizvodi amiloid-betu
a i vaš.
Ali kog oboljelih od Alchajmerove
amiloid-beta se nakuplja
u međućelijskom prostoru
umjesto da se otklanja
i smatra se da su upravo ove nakupine
amiloid-bete jedan od ključnih koraka
u razvitku ove strašne bolesti.
Izmjerili smo koliko brzo se amiloid-beta otklanja
iz mozga u budnom stanju
a koliko u snu.
Otkrili smo da, zaista,
otklanjanje amiloid-bete
je mnogo brže u mozgu koji spava.
Ako je spavanje
dio rješenja mozga
za problem otklanjanja otpada
onda će ovo itekako promijeniti naše razmišljanje
o vezi između sna,
amiloid-bete i Alchajmerove bolesti.
Niz skorašnjih kliničkih studija
upućuje da među pacijentima
koji još uvijek nisu dobili Alchajmerovu
pogoršano spavanje i njegovo trajanje
su povezani sa većom količinom
nakupina amiloid-bete u mozgu.
Važno je istaknuti da, iako
ove studije ne dokazuju
da nedostatak ili loš san
uzrokuju Alchajmerovu,
one upućuju da neuspjeh mozga
da očisti kuću
uklanjajući otpad poput amiloid-bete
može doprinijeti razvitku
bolesti poput Alchajmerove.
Ono što nam ovo istraživanje govori
je da jedna stvar koju ste svi
već znali o snu,
koju je čak i Galen shvatio,
da osvježava i razbistruje um,
je možda glavni razlog
što san postoji.
Vi i ja, mi idemo na spavanje
svako veče,
ali naš mozak se nikada ne odmara.
Dok naše tijelo miruje
i naš um hoda u snovima,
elegantna mašinerija našeg mozga
marljivo radi svoj posao,
čisti i održava
ovu nevjerovatno složenu mašinu.
Kao i kućanski posao,
to je prljav i nezahvalan posao,
ali je isto jako bitan.
Ako prestanete da čistite kuhinju
na jedan mjesec
vaša kuća vrlo brzo neće imati
uslove za život.
Ali u mozgu, posljedice neuspjeha
mogu biti mnogo ozbiljnije
od nelagode uzrokovane prašnjavim kredencima,
jer kada je u pitanju mozak
zdravlje i funkcija
uma i tijela je na kocki
i zbog toga, shvatanje ovih
osnovnih funkcija čišćenja našeg mozga danas
možda je od presudne važnosti za prevenciju i liječenje
bolesti uma sutra.
Hvala.