Они заботятся о нервных клетках, чтобы те чувствовали себя комфортно, обеспечивают их пищей, чтобы те были бдительными, сытыми и удовлетворенными, организуют доставку энергии для их связей друг с другом. Речь идет о клетках глии. Без них нервным клеткам было бы трудно функционировать, и мозг был бы неспособен получать, обрабатывать и хранить информацию. С помощью энергии, которую клетки мозга получают благодаря глии, они могут взаимодействовать между собой во время бодрствования, создавая треки памяти. Однако при этом потребляется большое количество энергии, а также образуется «белковый мусор» бета-амилоид, повышающий риск развития болезни Альцгеймера.
В какой-то степени это похоже на автомобиль, выделяющий вредные выхлопные газы во время движения. Когда вы спите, нервные клетки отдыхают и не нуждаются в интенсивном питании, за счет чего уменьшается объем глиальных клеток. Это происходит для того, чтобы обеспечить больше пространства для мозговой жидкости, которая должна проникнуть в мозговые ткани и очистить ее от вредных «выхлопных газов».
Таким образом, во время сна мозг очищается от шлаков, накапливающихся во время бодрствования. Если вы не высыпаетесь или ваш сон прерывается частыми пробуждениями, этот очищающий эффект бывает недостаточен.
Что происходит, если вы спите недостаточно? Вредные белки вовремя не удаляются, «белкового мусора» становится все больше и в результате в мозге могут начать образовываться бляшки. Они создают перегородки между нервными клетками и, таким образом, противодействуют их способности взаимодействовать друг с другом.
Когда скопление бляшек становится слишком большим, нервные клетки оказываются в изоляции и погибают. Представьте себе, что нервные клетки – это разные люди, которые разговаривают друг с другом и ведут приятный и взаимно полезный диалог. Но потом люди начинают забывать какие-то слова, речь становится несвязной, а со временем способность говорить и вовсе утрачивается. Связь блокируется и наступает абсолютное молчание.
Когда это происходит между нервными клетками, есть большая опасность деменции и особенно болезни Альцгеймера, наиболее распространенной ее формы.
В исследовании, опубликованном в журнале JAMA Neurology, проводились наблюдения 300 человек старше 70 лет. Вначале никто из них не страдал слабоумием. В ходе исследования им было предложено ответить на вопросы о качестве их сна, они также прошли позитронно-эмиссионную томографию, которая позволяет обнаруживать скопления бета-амилоидных бляшек. У людей, которые заявили, что испытывают повышенную сонливость днем, были обнаружены признаки недостаточного восстановления организма во время ночного сна. Это оказалось следствием начала накопления бляшек в головном мозге. При последующем наблюдении через два года у этих людей также наблюдалось более быстрое нарастание бляшек, чем у тех, кто спал хорошо.
Под воздействием свободных радикалов кислорода в процессе потребления энергии нервными клетками образуются не только бета-амилоиды. Свободные радикалы и кислород участвуют в клеточных функциях, таких как, например, сигнальной. Однако их избыток способен повреждать клетки, вызывая окислительный стресс. Окислительный стресс убивает нервные клетки и также – при хроническом повышении свободных радикалов в головном мозге – может вызвать деменцию.
Тем не менее мозг имеет систему для поддержания окислительного стресса на здоровом уровне в дневное время. В клетках головного мозга образуется вещество под названием сиртуин, которое важно для запуска антиоксидантных процессов и тем самым помогает нервным клеткам справляться с окислительным стрессом. Исследования показали, что в ночное время эта система работает не так хорошо, когда вы спите. Но если вы страдаете от проблем со сном, то есть много бодрствуете ночью, когда нужно спать, то ваш мозг потребляет больше энергии за счет обработки внешних впечатлений и мышления. Это означает, что свободных радикалов образуется больше, чем обычно. В этом случае антиоксидантная система должна работать в усиленном режиме. Но, как уже говорилось, в ночное время она работает недостаточно интенсивно.
Самое лучшее, что вы можете сделать в таком случае, это остаться в постели и обеспечить темноту в комнате. Вы же не собираетесь подниматься и зажигать свет, ведь именно он уменьшает выработку мелатонина мозгом. Этот гормон не только дает нам понять, когда пришло время спать, но и оказывает сильное антиоксидантное действие. Этот эффект как раз нужен для борьбы с окислительным стрессом, который происходит, когда вы бодрствуете и ваш мозг потребляет много энергии. В любом случае, темнота дает вам и вашему мозгу некоторую защиту.
Важная роль мелатонина в профилактике деменции также подтверждается исследованиями, показывающими, что у больных болезнью Альцгеймера ночное высвобождение мелатонина меньше по сравнению со здоровыми людьми того же возраста. Кроме того, опыты на животных показали, что лечение мелатонином может замедлить развитие когнитивных расстройств.
На самом деле связь между сном и болезнью Альцгеймера не является однозначной. С одной стороны, плохой сон наряду с малоподвижным образом жизни, неправильным питанием, старением, генетической уязвимостью и многими другими факторами способствует повышению риска развития болезни Альцгеймера. С другой стороны, исследования также показали, что повышенная концентрация связанных с болезнью Альцгеймера веществ, таких как бета-амилоид, также может привести к ухудшению сна в течение длительного периода, после чего болезнь становится клинически заметной. Больные, по данным этих исследований, имеют более короткие промежутки сна, чем люди в среднем, и им трудно погрузится в глубокий сон. У них ухудшается память на факты.
Еще одна причина, по которой недостаток сна может нанести вред мозгу, была выявлена в ходе нового исследования группы Кристиана Бенедикта. Было замечено, что у здоровых молодых людей уже после ночного недосыпания наблюдается повышенная концентрация в крови веществ NSE и S-100B, которые обычно содержатся в нервных клетках и клетках глии и уровень которых в крови повышается после черепно-мозговой травмы. Повышение содержания этих веществ было, конечно, не таким существенным, как после такой травмы, но исследователи сделали вывод, что даже одна ночь бессонницы может увеличить риск повреждения нервных и глиальных клеток. Таким образом, этот механизм также может быть основной причиной, по которой проблемы со сном могут вызвать когнитивные нарушения и, в худшем случае, деменцию.
Аналогичным образом, при исследовании мозга умерших пациентов с болезнью Альцгеймера было отмечено заметное снижение числа нейронов в супрахиазматическом ядре, SCN, по сравнению с их здоровыми сверстниками. SCN, как уже говорилось, является центром суточного ритма мозга и контролирует цикл «сон – бодрствование». При этом связанные с болезнью Альцгеймера процессы в головном мозге при этом не только ухудшают сон, но и суточный ритм становится хаотичным.
ПОВЫШЕННЫЙ РИСК БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА
В 1970 году было начато исследование в большой группе 50-летних пациентов в Уппсале. Их активно опрашивали, как проходил сон. Было замечено, что те, кто сообщал о нарушениях сна, имели на 50 % более высокий риск развития болезни Альцгеймера по сравнению с теми, кто хорошо спал. Риск увеличивается, особенно если нарушение сна произошло в конце жизни. Но надо знать, что он с самого начала не такой большой, чтобы заранее паниковать, поэтому 50-процентное увеличение не так тревожно, как может показаться. Но все равно – сон изумителен!
Все большее число исследователей показывают связь между нарушенным суточным ритмом и повышенным риском развития проблем с мышлением и деменции. Среди них группа – ученых из Амстердамского университета. Она хотела исследовать эту закономерность в доме престарелых. Исследователи начали выводить по утрам на естественный свет пожилых людей, у которых были симптомы деменции. Они же давали им пилюли мелатонина по вечерам, чтобы получить как можно более нормальный суточный ритм и посмотреть, улучшатся ли их умственные способности и память. И (о чудо!) ухудшение памяти и настроения пенсионеров (общие симптомы слабоумия) приостановились, а развитие слабоумия замедлилось.