Den exakta anledningen till att vi sover har länge varit ett av de modernaste vetenskapens största mysterier. Många olika teorier har föreslagits, men faktum är att ingen är helt säker på varför vi tillbringar ungefär en tredjedel av våra liv i sömn.
Det har gjorts mycket forskning som visar hur sömn hjälper till att konsolidera minnen och reparera kroppen, men många forskare tror att dessa åtgärder inte helt förklarar det underliggande syftet med sömn, särskilt ur en evolutionär synvinkel. Att spendera så mycket av våra liv sovande och utsatta öppnar oss för stor fara, så många experter tror att det måste finnas en mer tvingande anledning till varför vi sover.
En av de bästa teorierna om sömn antyder att sömn är nödvändig för att låta hjärnan städa upp och starta om från föregående dags aktiviteter. Forskning på möss stöder denna teori.
En studie publicerad i en 2013-utgåva av tidskriften Vetenskap avslöjade att sömn ger hjärnan en chans att städa sig själv. Studien själv involverade att titta på vätskeflödet i hjärnan hos möss i vakna och sömntillstånd.
Forskarna fokuserade särskilt på hur vätskor flyter i lymfsystemet eller mellanrummen mellan nervceller. Detta är ungefär som ett avfallshanteringssystem som rensar bort de avfallsprodukter som hjärnceller genererar när de utför normala uppgif.webpter.
Vätskeflöde ökar i sovande hjärnor
Att transportera dessa avfall kräver dock mycket energi, och forskarna antog att hjärnan inte skulle kunna stödja dessa rengöringsfunktioner och bearbeta sensorisk information samtidigt. För att testa denna idé tillbringade studiens huvudförfattare, Lulu Xie, två år på att träna möss för att somna på en typ av mikroskop som skulle tillåta forskarna att observera färgämnen som rör sig genom levande vävnad.
Efter att EEG-aktivitet bekräftat att mössen verkligen sov, injicerades ett grönt färgämne i deras cerebrospinalvätska. En halvtimme senare väcktes mössen och ett rött färgämne injicerades sedan. Genom denna process kunde forskarna se rörelserna i det gröna och röda färgämnet genom hjärnan. Vad de observerade var att medan stora mängder cerebrospinalvätska flödade genom hjärnan under sömnen sågs den mycket lilla rörelsen medan den var vaken.
Mellanrum mellan hjärnceller blir större under sömnen
Så varför fanns det ett så större vätskeflöde under de sovande tillstånden i motsats till de vakna tillstånden? Forskarna observerade också att de interstitiella utrymmena mellan hjärnceller blev mycket större under sömnen, vilket gjorde att vätska flödade mer fritt. Dessa kanaler ökade med cirka 60% under sömnen.
Forskarna fann också att när vissa proteiner injicerades i mössen rensades proteinerna bort mycket snabbare under sömnen. </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s>
Möjliga konsekvenser
"Dessa resultat har betydande konsekvenser för behandling av" smutsig hjärnsjukdom "som Alzheimers," säger Maiken Nedergaard, en av studiens författare. "Att förstå exakt hur och när hjärnan aktiverar det glymfatiska systemet och rensar avfall är ett kritiskt första steg i försöken att potentiellt modulera detta system och få det att fungera mer effektivt."
Forskare har länge vetat att vissa neurologiska tillstånd som demens, Alzheimers och stroke alla är förknippade med sömnstörningar. Enligt Nedergaard kan dessa resultat antyda att sömnbrist kan spela en kausal roll under sådana förhållanden.
Nu när forskarna har identifierat denna hjärnrengöringsprocess är deras förhoppning att det kommer att leda till ytterligare forskning om hur processen fungerar och den möjliga roll den kan spela i neurologiska tillstånd som Alzheimers sjukdom.
Studien betonar återigen vikten av sömn. "Detta kan öppna en hel del debatt för skiftarbetare, som arbetar under natten", sa Nedergaard Vetenskap. "Du utvecklar förmodligen skador om du inte sover."