Eine Nachtruhe reinigt Gehirn von Giftstoffen

Eine gute Nachtruhe vermittelt viele Vorteile zu einer Person, einschließlich Turbos, Gedächtnis, Konzentration und lernen. Nun ist ein weiterer Vorteil des Schlafes entdeckt worden – es spült schädliche Giftstoffe, die im Gehirn im Laufe des Tages aufbauen, sagen Forscher.

Der Punkt des Schlafes bleibt eines der größten ungelösten Rätsel in der Wissenschaft. Obwohl Menschen etwa ein Drittel des Lebens schlafend verbringen, wissen Forscher immer noch nicht warum.

Wir wissen, dass, wenn Menschen schlafen-beraubt, sie Probleme haben, Entscheidungen zu treffen und Probleme beim lernen, und kein Mensch kann ohne Schlaf für mehr als eine Handvoll Tage gehen. Die Forschung hat auch gezeigt, Schlaf hilft Erinnerungen Form, und es gibt die Körper Zeit, um sich selbst zu reparieren.

Wissenschaftler finden jetzt, Veränderungen im Gehirn, die vor dem Schlafengehen einzigartig sind.

"Wir zeigen, dass sich das Gehirn während des Schlafes reinigt", sagte Studienautor Dr. Maiken Nedergaard, Co-Direktor von der University of Rochester Medical Center-Zentrum für Translationale Neuromedizin in Rochester, N.Y., LiveScience. [7 merkwürdige Fakten über Schlaflosigkeit]

Die Forscher untersuchten die Strömung von Flüssigkeiten in den Gehirnen von schlafen und wachen Mäusen. Sie konzentrierten sich auf die Strömung innerhalb des Systems der Glymphatic, die Räume zwischen den Gehirnzellen. Das Glymphatic-System verhält sich ähnlich wie eine Kloake, dazu beitragen, um die Abfallprodukte zu löschen, die Gehirnzellen während der regelmäßigen Aufgaben generieren.

Experimente zeigten diese Zwischenräume in den Gehirnen von schlafen oder narkotisierten Mäuse wurden 60 Prozent größer als die von den Gehirnen der Mäuse, die wach sind. Interstitiellen Raum nimmt 14 Prozent des Volumens des Gehirns wach Mäuse, während es 23 Prozent des Gehirns schlafen macht oder narkotisierten Mäuse.

Diese Änderungen werden die Gehirne von schlafen Mäuse viel besser ausgerüstet, um den Papierkorb zu entfernen. Die Wissenschaftler detailliert ihre Entdeckungen in der Freitag (Okt. 18)-Ausgabe der Zeitschrift Science.

"Das Gehirn hat nur begrenzte Energie zur Verfügung, und es scheint, daß es muss [auswählen] zwischen zwei verschiedenen Funktionszustände — wach und bewusst, oder schläft und aufräumen," Nedergaard sagte in einer Erklärung. "Sie können davon Lust auf einer Hausparty. Sie können die Gäste unterhalten oder das Haus aufzuräumen, aber Sie nicht wirklich beides zur gleichen Zeit."

Zum Beispiel, floss das Protein Beta-Amyloid, das mit der Alzheimer-Krankheit verbunden ist, aus den Gehirnen der Mäuse doppelt so schnell wie es aus den Gehirnen der Mäuse wach floss schlafen. Alles in allem war die Strömung von Abfällen aus dem Gehirn Wachzustand nur 5 Prozent dessen, was es war, wenn Mäuse geschlafen.

Darüber hinaus fanden die Forscher überraschend, dass Zellen im Gehirn während des Schlafes um 60 Prozent schrumpfen. Dadurch entsteht mehr Raum zwischen den Zellen, helfende Abfall zum Auswaschen des Gehirns ist mehr Sanitär effektiv.

Die Wissenschaftler festgestellt, dass ein Hormon namens Noradrenalin im Schlaf weniger aktiv ist. Diese Chemikalie wird in Schüben freigegeben, wenn das Gehirn braucht, werden wach, oft als Reaktion auf Bedrohungen. Das Forschungsteam spekuliert, dass Noradrenalin Kontrolle helfen könnte, wie Gehirnzellen ausdehnen und zusammenziehen, während schlafen und wachen.

"Diese Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Behandlung von"schmutzigen Gehirn"Krankheiten wie Alzheimer", sagte Nedergaard. "Genau wie und wann das Gehirn das Glymphatic System aktiviert und Abfälle löscht zu verstehen, ist ein wichtiger erster Schritt bei Bemühungen um potenziell dieses System modulieren und damit effizienter arbeiten."

Diese Entdeckung könnte auch erklären, warum größere Tierarten in der Regel schlafen weniger als kleinere, Neurowissenschaftler Suzana Herculano-Houzel, der Federal University of Rio de Janeiro in Brasilien, der nicht in der neuen Studie teilgenommen habe, schrieb in einer Rezension zu dieser Arbeit.

Zum Beispiel schlafen Fledermäuse weniger als 20 Stunden pro Tag, während die Giraffen und Elefanten Schlaf so wenig wie drei bis vier Stunden täglich. Es könnte sein, dass größere Gehirne mehr Zwischenraum, Giftstoffe sammeln sich, und so viel längere Zeiträume vor der Notwendigkeit am Schlaf aufwachen standhalten konnte, Herculano Houzel sagte. Folgen Sie uns @livescience , Facebook & Google + .