Сміттєзбиральна система мозку найефективніше працює під час сну на боці.
Досить довго ніхто не знав, як мозок позбувається біохімічного сміття: продуктів метаболізму, зіпсованих молекул, які відслужили своє, тощо. Зазвичай «каналізацією» служить кровоносна і лімфатична системи, але між нервовою тканиною і кровоносними судинами в мозку стоїть потужний гематоенцефалічний бар'єр, який мало що пропускає через себя.
Однак кілька років тому Майкен Недергард (Maiken Nedergaard) і її колеги з Рочестерського університету знайшли в мозку власну сміттєзбиральну систему. Кровоносні судини в мозку оточені чохлами з відростків астроцитів - допоміжних, або гліальних клітин. 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.
Робота сміттєзбиральної системи залежить від дій мембранних каналів астроцитів, які вимагають досить багато енергії. Це навело на думку, що глімфатична система мозку залишається функціональною під час сну: на роботу нейронів, на сприйняття і аналіз зовнішніх сигналів, на аналітику і т. п. енергія не витрачається, тому її можна направити на прибирання сміття.
Подальші експерименти гіпотезу підтвердили: активне прокачування міжклітинної рідини через гліальний фільтр включалося саме уві сні. Причому під час сну на 60% збільшувалася відстань між нервовими клітинами, які ніби з'їжувалися, щоб розширити канали для циркуляції спинномозкової рідини і полегшити їй доступ до глімфатичної системи. Що до контролю над нею, то тут дослідники віддають головну роль нейромедіатору норадреналіну, рівень якого сильно падає під час сну і зростає при пробудженні.
Але якщо глімфатична система включається уві сні, значить, її робота залежить від того, як ми спимо? Дійсно, як з'ясували все ті ж Майкен Недергард з співробітниками Рочестерського університету і дослідники з Університету штату Нью-Йорк в Стоуні-Брук, які приєдналися до них, на ефективність сміттєзбиральних процесів в мозку впливає положення тіла уві сні. Досліди ставили на тварин: лабораторним гризунам вводили спеціальну мітку, за якою можна було стежити, наскільки ефективно з мозку виводяться зіпсовані білки, і укладали тварин спати. Як пишуть автори роботи в Journal of Neuroscience, найкраще мозкова «каналізація» працювала в тому випадку, якщо звірі спали на боці. Тут варто сказати, що і тварини, і люди сплять найчастіше на боці, що, можливо, пов'язано якраз з роботою глімфатичних каналів (хоча отримані результати все одно потрібно буде підтвердити в дослідженнях за участю людей).
Зіпсовані молекули, за якими стежили в експериментах, були білками тау і бета-амілоїдом - накопичуючись в нейронах, вони викликають синдром Альцгеймера. Відомо, що багато неврологічних захворювань, включаючи нейродегенеративні синдроми, пов'язані з розладами сну. Можливо, порушення роботи сміттєзбиральної системи, що активізується під час сну, якраз сприяє розвитку таких хвороб. Так що правильний сон допомагає допомагає мозку не тільки відновити психічні функції, але й ефективно позбутися небезпечних речовин.