Робота «каналізаційних» судин у мозку залежить не стільки від сну, скільки від добових ритмів.
Зазвичай біохімічне сміття з тканин і органів відводять кров і лимфа. Але у мозку є своя сміттєзбиральна система, яка називається глімфатичною і яка управляє потоками спинномозкової рідини. (Спинномозкова рідина заповнює міжклітинні проміжки, а резервуаром для неї служать шлуночки головного мозку і спинномозковий канал.)
Кровоносні судини в мозку оточені чохлами з відростків астроцитів - допоміжних клітин нервової системи, які називаються глиальними. Виходить подвійна трубка, і в проміжок між її двома стінками проникає «засмічена» міжклітинна рідина, яка фільтрує сміття в кровоносну посудину. Причому астроцити створюють у ній тиск, так що фільтрація тут не пасивна, а активна. Систему назвали глімфатичною: функціонувала вона подібно до звичайної лімфатичної, тільки зроблена була з глиальних клітин.
Глімфатичну систему відкрили порівняно недавно, і зараз активно вивчають. Ми вже якось писали, що вона активується під час сну, причому бажано спати на боці, щоб глімфатична система працювала з найбільшою ефективністю. Але сон сам по собі - наслідок добових, або циркадних, ритмів. Від цих ритмів залежить і обмін речовин, і робота імунітету, і багато іншого. У новій статті в Nature Communications дослідники з Рочестерського університету пишуть, що у випадку з глімфатичною системою справа не стільки уві сні, скільки саме в добових ритмах.
В експериментах мишей занурювали в загальний наркоз на повну добу, але їх глімфатична система активувалася все одно вдень - тобто тоді, коли миші в нормі сплять. Втім, це не означає, що в решту часу глімфатична система відпочивала. Насправді, вона працює і в періоди відпочинку, і в періоди пильнування. Коли мишам належало пильнувати, спинномозкова рідина, яка заповнює проміжки між клітинами мозку, за допомогою глімфатичної системи відтікала в лімфатичні вузли в шиї. Оскільки в лімфатичних вузлах сидить багато різних імунних клітин, вони можуть швидко і адекватно відреагувати на можливу інфекцію. А оскільки інфекція більш імовірна не тоді, коли тварина спить, а коли вона активно бігає по околицях, то зрозуміло, чому міжклітинна рідина саме в період бадьорювання відтікає в лімфатичні вузли.
Хоча сон і пильнування підкоряються біологічному годиннику, їх можна зламати, якщо порушити свій розпорядок дня. Миші цим навряд чи будуть займатися, а ось люди - цілком. Недостатній сон, безлад у тому, коли ми встаємо, їмо, лягаємо спати, псують механізм добових ритмів - подібно до того, як можна зіпсувати механізм годинника, якщо почати вручну крутити на них стрілки.
Через зламаний біологічний годинник почнуться аномалії і в інших фізіологічних процесах, які від них залежать - наприклад, у роботі глімфатичної системи. Серед молекулярного сміття, яке вона прибирає з мозку, є білки, з якими пов'язані нейродегенеративні хвороби, на зразок синдрому Альцгеймера і синдрому Паркінсона. Тому можна припустити, що порушення в роботі глімфатичної системи, що виникли через збиті добові ритми, можуть стати одним з факторів, що підвищують ризик подібних захворювань.