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.