Повільні сонні ритми мозку пов'язані з ритмами крові та спинномозкової рідини.
Активність нейронів мозку складається в електричні хвилі, які можна побачити за допомогою електроенцефалографії (ЕЕГ). Серед цих хвиль є альфа-ритми, бета-ритми, тета, сигма і ряд інших. Вони відрізняються один від одного за різними параметрами і виникають при різних станах: під час психічної напруги, під час спокійного пильнування, під час сну тощо. Сон же, як ми знаємо, складається з швидкої фази і повільної, причому повільна ділиться ще на кілька стадій. Легко здогадатися, що свою назву фази сну отримали за швидкими і повільними електричними ритмами.
Але мова не про електричні хвилі, а про хвилі спинномозкової рідини, які регулярно приходять у мозок під час сну. Дослідники з Бостонського університету спостерігали за станом мозку у сплячих людей (двох чоловіків і одинадцяти жінок): електричну активність реєстрували за допомогою ЕЕГ, а зміни в кровотоку і динаміку спинномозкової рідини відстежували за допомогою магнітно-резонансної томографії. У статті Science сказано, що електричні ритми, кровотік і спинномозкова рідина пов'язані між собою: з появою повільних електричних ритмів у мозок приходило більше крові; коли ритми стихали, крові ставало менше, але зате в один із шлуночків мозку приходила хвиля спинномозкової рідини. Потім знову виникали повільні електричні ритми, і все повторювалося.
Спинномозкова рідина циркулює за шлуночками головного мозку, між оболонками головного і спинного мозку та за спеціальними протоками; вона підтримує сталість внутрішньочерепного тиску, служить посередником між нервовою тканиною і кров'ю і допомагає очищати мозок від молекулярного сміття - непотрібні продукти метаболізму скидаються саме в спинномозкову рідину. Було відомо, що її рівень в мозку коливається в залежності від серцевого ритму, дихального ритму, рухів тіла, але зараз вперше вдалося показати, що хвилі спинномозкової рідини, що приходять в мозок, пов'язані з роботою самого мозку і зі змінами кровотоку.
Можливо, такі хвилі потрібні для ефективного прибирання мозку від сміття, що під час сну, під час припливів і відливів спинномозкової рідини якраз і відбувається видалення різних непотрібних молекул відходів, що скупчилися в мозку до цього. Ми знаємо, що повільні ритми згасають при нейродегенеративних хворобах і при старінні, а нейродегенеративні хвороби і старіння якраз часто пов'язують з накопичується молекулярним сміттям; можливо, що згасання повільних ритмів, які керують сміттєзбиральною системою, якраз стає причиною всіх цих неприємностей.
Однак поки що дослідники побачили лише те, що між електричними ритмами, кров'ю і спинномозковою рідиною є явний зв'язок. Де тут причини і слідства, і для чого потрібні сонні хвилі спинномозкової рідини, стане ясно тільки після подальших експериментів.