Імунні клітини мозку, що знищують зайві синапси, під час сну стають особливо активними.
Робота мозку і взагалі всієї нервової системи залежить від того, наскільки нервові клітини вміють налагоджувати і розривати контакти один з одним. Без міжнейронних контактів-синапсів нейрони не могли б об'єднуватися в нейронні ланцюги, не могли б передавати інформацію від рецепторів в мозок і від однієї зони мозку в іншу, і мозок не міг би нічому вчитися.
З іншого боку, обставини у нас постійно змінюються, інформацію потрібно аналізувати найрізноманітнішу, і тому для нейрона важливо вміти не тільки формувати синапси, але і розривати їх, щоб не перевантажувати себе зайвими сигналами. Здатність реорганізовувати нейронні ланцюги називають пластичністю мозку, і від неї багато в чому і залежать всі наші вищі когнітивні вміння.
Нейрони не самі займаються видаленням непотрібних сполук. Порівняно недавно стало відомо, що їм у цьому допомагають клітини мікроглії - департаменту імунної системи в мозку. Раніше вважалося, що мікроглія прибирає різне молекулярне і клітинне сміття і стежить, щоб в нервову систему не прокралася інфекція, але виявилося, що є у неї й інші функції. Ми вже якось писали про те, що у хворих на шизофренію мікрогліальні клітини не в міру активно йдуть синапси, і дуже можливо, що саме з цього хвороба і починається. Також і при ожирінні мікроглію не дає нейронам формувати синапси, через що може погіршитися інтелект.
Але активність самої мікроглії теж від чогось залежить. Дослідники з Рочестерського університету пишуть у Nature Neuroscience, що мікрогліальні клітини стають особливо активними під час сну. Справа в тому, що в сплячому і в пильному мозку сильно змінюється рівень нейромедіатора норадреналіну, який в цілому робить порушує дію на нервову систему. Поки мозок спить, рівень норадреналіну невисокий, і навпаки - при пробудженні рівень норадреналіну підвищується. На клітинах мікроглії багато рецепторів до норадреналіну, але на мікроглію він діє не збуджувально, а заспокійливо. Коли у мишей штучно підвищували рівень норадреналіну в мозку, мікроглія переставала виконувати свої звичайні імунні функції і, крім того, вона переставала обкусувати непотрібні синапси.
Відомо, що уві сні мозок працює з пам'яттю: важлива інформація переходить з короткочасної пам'яті, де вона скоро забудеться, в довготривалу, де вона може зберігатися дуже і дуже довго. Переформатування пам'яті, очевидно, супроводжується і редагуванням нейронних ланцюгів, в якому бере активну участь мікроглія. Можливо, проблеми з пам'яттю виникають частково тому, що мікроглія занадто активно - або, навпаки, занадто слабо - працює під час сну; в такому випадку пам'ять можна було б поліпшити, подіявши на клітини мікроглії норадреналіном або його аналогами.