Spavanje. Trećinu svog života provedemo spavajući, ali razumije li itko od nas o čemu se tu zapravo radi? Prije dvije tisuće godina Galen, jedan od najistaknutijih istraživača medicine starog svijeta, tvrdio je da dok smo budni, pokretačka sila našeg mozga, njegov sok, prelijeva se u druge dijelove tijela, oživljavajući ih, ali ujedno ostavljajući mozak potpuno osušenim, i smatrao je da se, kada spavamo, sva ta vlaga koja je prethodno ispunjavala naše tijelo, vraća natrag, ponovo hidratizirajući mozak i osvježavajući um. Danas nam to zvuči potpuno suludo, ali Galen je jednostavno pokušao objasniti spavanje kao nešto što radimo svaki dan. Svi mi iz vlastitog iskustva znamo da kada spavamo, mozak postaje bistriji, a kada ne spavamo mozak postaje mutniji. Ali unatoč tome što danas znamo mnogo više o spavanju negoli u Galenovo vrijeme, još uvijek nismo otkrili zašto baš spavanje, od svih naših aktivnosti, ima ovakvu nevjerojatnu funkciju obnavljanja uma. Danas bih vam želio reći nešto više o nedavnom istraživanju koje bi moglo razjasniti ovo pitanje. Otkrili smo da bi spavanje zapravo moglo biti vrlo elegantno osmišljeno rješenje za neke od najosnovnijih potreba mozga, jedinstven način na koji mozak udovoljava visokim zahtjevima i finesama koji ga razlikuju od ostalih organa. Skoro sva biologija koju promatramo može se promišljati kao niz problema i niz odgovarajućih rješenja, a glavni problem koji svaki organ mora riješiti jest konstantna opskrba svih tih stanica hranjivim materijalima. To je posebno važno za mozak; njegova intenzivna električna aktivnost crpi četvrtinu sveukupne energetske zalihe tijela iako on čini tek dva posto tjelesne mase. Krvotok rješava problem dostave hranjivih tvari kroz krvne žile koje opskrbljuju hranjivim tvarima i kisikom svaki djeličak našeg tijela. Možete to vidjeti u ovom videu. Ovdje smo snimili krvne žile u mozgu živog miša. Krvne žile čine složenu mrežu koja pokriva cijeli mozak. Počinju na površini mozga i zaranjaju u samo tkivo, i kako se šire, opskrbljuju hranjivim tvarima i kisikom svaku stanicu u mozgu zasebno. Kao što svakoj stanici trebaju hranjive tvari za njen pogon, tako svaka stanica proizvodi otpad kao nusproizvod, i rješavanje tog otpada drugi je glavni problem koji svaki organ mora riješiti. Ovaj dijagram pokazuje limfni sustav u tijelu koji se razvio kako bi ispunio ovu potrebu. To je druga paralelna mreža žila koja se širi tijelom. Uzima proteine i drugi otpad iz međustaničnog prostora, skuplja ih i ubacuje u krv kako bi se oni uklonili. Ako pažljivije promotrite ovaj dijagram, vidjet ćete nešto što nema puno smisla. Ukoliko bismo zumirali glavu ovog čovjeka, primijetili biste da u mozgu nema limfnih žila. Ali to baš i nema previše smisla, zar ne? Mozak je iznimno aktivan organ koji proizvodi velike količine otpada kojega se mora učinkovito riješiti. A opet, tu nema limfnih žila, što znači da pristup koji ostatak tijela koristi pri rješavanju otpada, neće funkcionirati u mozgu. Pa kako mozak rješava svoj problem rješavanja otpada? Upravo je ovo naizgled obično pitanje navelo našu grupu da se uključi u priču i otkrili smo, kad smo zaronili duboko u mozak, duboko među neurone i krvne žile, rješenje mozga za problem rješavanja otpada, bilo je uistino neočekivano. Bilo je genijalno, ali je i lijepo. Ispričat ću vam što smo pronašli. Mozak ima veliki bazen bistre tekućine nazvane "cerebrospinalna tekućina". Mi je zovemo CST. CST ispunjava prostor koji okružuje mozak, i otpad iz mozga izlazi u CST, koja se s otpadom izbacuje u krv. Podsjeća na limfni sustav, zar ne? Ali zanimjivo je da se tekućina i otpad iz mozga ne filtriraju nasumično u bazene CST, već postoji vodoinstalacijski sustav koji organizira i olakšava ovaj proces. Možete to vidjeti u ovim videima. Ovdje ponovno skeniramo mozak živog miša. Isječak s vaše lijeve strane pokazuje što se događa na površini mozga, a ovaj s desne pokazuje što se događa ispod površine mozga unutar samog tkiva. Označili smo krvne žile crvenom bojom, a CST koja okružuje mozak jest zelene boje. I ono što je nas iznenadilo jest da tekućina koja se nalazi izvan mozga, nije ostala vani, već je CST ispumpana natrag u i kroz mozak uz rub krvnih žila. I dok se tekućina spuštala kroz mozak uz rubove žila, pomagala je u čišćenju otpada iz međustaničnog prostora mozga. Ako malo razmislite o tome, koristeći vanjski rub krvnih žila na ovaj način zaista je pametno osmišljeno rješenje jer je mozak zatvoren unutar tvrde lubanje, a prepun je stanica, tako da tu nema viška prostora za cijeli paralelni sustav žila kao što je limfni sustav. No krvne žile se ipak šire od površine mozga i dopiru do svake stanice u mozgu, što znači da tekućina koja putuje uz rub žila ima lak pristup cijelom mozgu, pa je to vrlo pametan način prenamjene jednog sustava žila, krvnih žila, kako bi preuzeo i zamijenio funkciju drugog sustava žila, limfnih žila, kako ih ne bismo uopće trebali. Čudesno je to što nijedan drugi organ nema ovakav pristup čišćenju međustaničnog otpada. To je rješenje karakteristično za mozak, ali naše otkriće koje nas je najviše iznenadilo bilo je da sve ovo, sve ovo što sam vam ispričao o tekućini koja ispire mozak, to se događa samo dok mozak spava. Ovdje, video s lijeve strane pokazuje kretanje CST-a kroz mozak budnog živog miša. Skoro ništa. A ipak kod iste životinje, ako pričekamo samo malo dok ne ode spavati, vidimo da CST juri kroz mozak, a otkrili smo da kad mozak ide spavati ujedno se smanjuju moždane stanice povećavajući prostore između njih dozvoljavajući tekućini da protekne njima i tako očisti otpad. Stoga se čini da je Galen možda čak bio na pravom tragu pišući o tekućini koja juri mozgom kada zaspemo. Naše istraživanje, 2000 godina kasnije, pretpostavlja da mozak u budnom i najaktivnijem stanju odgađaa čišćenje otpada iz međustaničnih prostora za kasnije, a kada ode spavati i nije toliko zauzet, prebacuje se u stanje čišćenja kako bi očistio otpad iz međustaničnih prostora, otpad koji se nakupio tijekom dana. Na neki je način nalik tome kako vi ili ja odgađamo kućanske poslove tijekom radnih dana kada se ne stignemo njima baviti i onda sve to čišćenje pokušavamo nadoknaditi preko vikenda. Puno sam pričao o čišćenju otpada, ali nisam baš precizno rekao kakav to otpad mozak treba očistiti za vrijeme spavanja kako bi ostao zdrav. Nusproizvod na koji se nova istraživanja najviše usredotočuju je amyloid-beta, protein koji se u mozgu neprestano stvara. Moj ga mozak proizvodi upravo sada, baš kao i vaš. Ali kod oboljelih od Alzheimera, amyloid-beta nakuplja se u prostorima između stanica mozga, umjesto da se čisti na način na koji bi trebao, a baš je to nakupljanje amyloid-bete navodno jedan od ključnih koraka u razvijanju ove strašne bolesti. Stoga smo izmjerili koliko se brzo amyloid-beta čisti iz mozga u stanju budnosti i u stanju spavanja i otkrili smo da je čišćenje amyloid-bete ustinu brže za vrijeme spavanja. Stoga, ako je spavanje jedna metoda mozga za čišćenje otpada, to može dramatično promijeniti naš način razmišljanja o odnosu između sna, amyloid-bete i Alzheimera. Niz novih kliničkih studija navodi da kod pacijenata koji još nisu razvili Alzheimerovu bolest, pogoršanje u kvaliteti sna i njegovoj dužini povezani su s većom količinom nakupina amyloid-bete u mozgu, i iako je važno napomenuti da ove studije ne dokazuju da manjak sna ili loš san uzrokuju Alzheimerovu bolest, one sugeriraju da nemogućnost mozga da održi svoj životni prostor čistim, čisteći ga od otpada poput amyloid-bete, može doprinijeti razvitku poremećaja poput Alzheimera. Ovo novo israživanje govori nam da bi sve ono što smo svi mi već znali o spavanju, ono što je čak i Galen shvaćao, da ono osvježava i pročišćava um, mogao biti glavni razlog postojanja sna. Vi i ja idemo spavati svake noći, ali naši mozgovi nikad ne odmaraju. Dok je naše tijelo u mirovanju, a naš um šeće po snovima, mozak kao uglađen stroj tiho, ali naporno čisti i održava taj nezamislivo kompleksni stroj. Poput kućanskih poslova, to je prljav i nezahvalan posao, ali je i važan posao. Ako prestanemo čistiti kuhinju na mjesec dana, naš će cijeli dom vrlo brzo postati neprikladan za život. U mozgu posljedice odgađanja čišćenja mogu biti mnogo veće od neugode koju će kod nas izazvati prljavi šankovi jer kad se radi o čišćenju mozga, tada je na kocki zdravlje i funkcija uma i tijela i zato je ključno danas razumjeti ove osnovne održavajuće funkcije mozga koje bi mogle biti ključne u prevenciji i liječenju bolesti uma sutra. Hvala vam! (Pljesak. )