Mózg wypłukuje odpady każdej nocy – pomóż mu się oczyścić
System oczyszczania mózgu jest najbardziej aktywny podczas głębokiego snu, potencjalnie chroniąc nas przed zmęczeniem i upośledzeniem funkcji poznawczych.
Gdy zasypiamy, mózg zaczyna usuwać odpady.
Działa jak nocna pralnia, w której wszystkie zawory wodne są otwarte, a pralki pracują z pełną wydajnością, aby usunąć brud ze stosów ubrań, spłukując ścieki do kanalizacji.
Mózg nieustannie produkuje różne odpady; jeśli nie są one regularnie usuwane, objawy mogą się zmieniać od uczucia zamglenia i zmęczenia po odczucie zaburzeń poznawczych. Na szczęście można podjąć wysiłki w celu optymalizacji usuwania odpadów w nocy.
Spłukiwanie odpadów
Ludzki mózg jest jednym z najbardziej aktywnych metabolicznie narządów, odpowiadającym za około 20 procent całkowitego wydatku energetycznego organizmu. Ten wysoki poziom aktywności generuje znaczne ilości odpadów. Mniejsze produkty uboczne, takie jak dwutlenek węgla, mocznik i amoniak, dyfundują do naczyń włosowatych i są usuwane z krwiobiegu. Większe neurotoksyczne białka – w tym beta-amyloid i tau, oba powszechnie kojarzone ze zwiększonym ryzykiem choroby Alzheimera – nie mogą zostać wyeliminowane przez sam krwiobieg ze względu na ich rozmiar.
W przeszłości uważano, że mózg nie ma układu limfatycznego do usuwania odpadów i polega wyłącznie na wewnętrznych mechanizmach oczyszczania. Jednakże w 2012 roku naukowcy odkryli w mózgu wyspecjalizowany mechanizm, analogiczny do układu limfatycznego, zdolny do wypłukiwania większych odpadów z głębi narządu. System ten został nazwany układem glimfatycznym, od słów „glial” (odnoszących się do komórek glejowych) i „limfatyczny”. Znany jest również jako układ pseudo-limfatyczny.
Jak mózg usuwa odpady przez układ limfatyczny
Wokół tętnic w mózgu znajduje się struktura przypominająca osłonkę, a płyn mózgowo-rdzeniowy przepływa przez przestrzeń między tętnicami a tą osłonką. Podczas snu naczynia krwionośne mózgu zwężają się, zwiększając przestrzeń między naczyniami a osłonką, co pozwala na przepływ większej ilości płynu mózgowo-rdzeniowego. Gdy tętnice pulsują, płyn mózgowo-rdzeniowy jest pompowany przez tkankę mózgową, wypłukując odpady – takie jak beta-amyloid i białka tau – z głębszych przestrzeni między komórkami mózgu, ostatecznie usuwając je z mózgu.
Głęboki sen
„Procesy usuwania odpadów w mózgu, podczas czuwania prawie nie działają. Jest to w dużej mierze proces, który zachodzi na etapie głębokiego snu” – mówi dr Moira Junge, psycholog i dyrektor generalny w Sleep Health Foundation w Australii oraz adiunkt kliniczny na Monash University.
Sen dzieli się na dwa etapy: sen z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM) i sen bez szybkich ruchów gałek ocznych (NREM). NREM stanowi 75 procent całkowitego czasu snu i jest dalej podzielony na trzy etapy, N1, N2 i N3 – każdy z nich odzwierciedla coraz głębsze poziomy snu.
Podczas N3 fale mózgowe są najwolniejsze.
„Jest to tak głęboki sen, że nie jest łatwo go zakłócić nawet poprzez środowisko zewnętrzne; na przykład nie słyszysz wtedy szczekania psa na zewnątrz, ani nie słyszysz, gdy twój partner przychodzi do łóżka” – powiedział Junge.
Podczas snu ciało przechodzi przez kolejne etapy, tworząc pełny cykl snu trwający około 90 minut. W ciągu nocy człowiek zazwyczaj doświadcza od czterech do pięciu cykli snu.
Układ limfatyczny podczas snu staje się aktywniejszy, zwłaszcza podczas snu głębokiego. Pozwala to na skuteczniejsze usuwanie odpadów, twierdzi psychiatra dr Jingduan Yang, założyciel Yang Institute of Integrative Medicine w Pensylwanii.
W badaniu na myszach opublikowanym w Science, naukowcy wykorzystali znaczniki do monitorowania zmian w przepływie płynu mózgowo-rdzeniowego. Stwierdzili, że podczas snu przestrzeń śródmiąższowa lub interwencyjna rozszerzyła się o ponad 60 procent, a napływ znacznika wzrósł. Szybkość usuwania beta-amyloidu z mózgu podczas snu (lub w znieczuleniu) w porównaniu ze stanem czuwania podwaja się.
Nagromadzony beta-amyloid
Niestety, Amerykanie śpią dziś mniej niż kiedykolwiek. Według sondażu Gallupa z grudnia 2023 r. tylko 42% Amerykanów uważało, że ma wystarczającą ilość snu. Jedna na pięć osób śpi mniej niż pięć godzin na dobę – w porównaniu z zaledwie 3 procentami w 1942 roku.
Krótszy czas snu można również przypisać późniejszemu chodzeniu spać. Jedno z badań wykazało, że opóźnienie pory kładzenia się spać o zaledwie godzinę skraca całkowity czas snu o 14 do 33 minut każdej nocy.
Oprócz późniejszego chodzenia spać i krótszego snu, nie śpimy również dobrze. Według Amerykańskiego Towarzystwa Psychiatrycznego ponad 50 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych cierpi na przewlekłe zaburzenia snu, takie jak bezsenność i bezdech senny. Problemy te bezpośrednio zmniejszają i zakłócają głęboki sen, skracając krytyczne okno, podczas którego układ limfatyczny działa z najwyższą wydajnością. To z kolei prowadzi do większego gromadzenia się odpadów w mózgu.
Osoby zgłaszające problemy z odpowiednią ilością snu, czy z jego głębią skarżą się na większe obciążenie amyloidem w regionach mózgu wrażliwych na chorobę Alzheimera. Badanie przeprowadzone na ludziach w 2021 roku wykazało, że nawet jedna noc bez snu może osłabić zdolność mózgu do usuwania odpadów.
Muzyka klasyczna zmienia mózg
Wcześniejsze badanie kliniczne wykazało, że pomimo oczekiwanych stosunkowo dużych różnic między osobnikami w poziomach pewnego rodzaju amyloidu-beta, średnia akumulacja beta-amyloidu z trzech porannych próbek nieograniczonego snu była o 6 procent niższa niż w przypadku trzech próbek wieczornych. Dla porównania, uczestnicy, którzy nie spali przez 24 godziny, wykazywali poziom amyloidu-beta wyższy nawet o 75,8 pikogramów na mililitr. Skutkiem tego, głęboki sen redukował białka amyloidu-beta, a brak snu przeciwdziałał temu efektowi. Co więcej, im dłuższy był czas snu – pod warunkiem, że nie był on zbyt głęboki – tym większy był spadek biomarkerów beta-amyloidu.
Objawy toksyczności
Nagromadzenie odpadów w mózgu może prowadzić do różnych objawów. Na przykład, jeśli odpady te nie są usuwane i nadal się gromadzą, może być trudno zachować jasność umysłu, wyjaśnia Junge. „Najczęstszym objawem jest wtedy pogorszenie się funkcji poznawczych”, w tym utrata pamięci, trudności z koncentracją i trudności w zarządzaniu złożonymi zadaniami, Yang powiedział The Epoch Times.
Długotrwałe gromadzenie się tych odpadów może również wpływać na nastrój, prowadząc do niepokoju, depresji lub drażliwości. Yang wyjaśnia ponadto, że akumulacja ta może być bezpośrednio powiązana z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera lub Parkinsona, ponieważ oba schorzenia są ściśle związane z gromadzeniem się białek beta-amyloidu i tau w mózgu.
Badanie z 2021 r. ze średnim okresem obserwacji wynoszącym 25 lat i obejmujące 7959 starszych osób dorosłych wykazało, że osoby, które stale spały mniej niż sześć godzin na dobę, miały o 30 procent wyższe ryzyko rozwoju demencji niż osoby, które spały siedem godzin. Badanie holenderskie z 2019 r. śledzące ponad 13 000 osób starszych średnio przez osiem lat wykazało, że pogorszenie jakości snu i skrócenie czasu jego trwania zwiększyło ryzyko rozwoju choroby Parkinsona w ciągu następnych sześciu lat odpowiednio o 76% i 72%.
Optymalizacja układu limfatycznego
Ciekawostka: Głęboki sen trwa dłużej podczas kilku pierwszych cykli snu (pierwsza połowa nocy) stopniowo się skraca – lub może nie wystąpić w ogóle – w późniejszych cyklach. Ta subtelna zmiana odzwierciedla w pewnym stopniu priorytetyzację procesów oczyszczania i naprawy przez mózg.
„Układ limfatyczny działa prawdopodobnie lepiej w pierwszej połowie snu, ponieważ okres ten obejmuje dłuższe okresy głębokiego snu (N3), w których układ jest najwydajniejszy” – powiedział w wywiadzie dla The Epoch Times prof. Kiminobu Sugaya, lekarz z University of Central Florida College of Medicine i szef wydziału neuronauki w Burnett School of Biomedical Sciences: „W miarę upływu nocy i skracania się czasu trwania głębokiego snu, system może nadal funkcjonować, ale prawdopodobnie z mniejszą wydajnością.
„W celu optymalizacji usuwania odpadów mózgowych przez układ limfatyczny, ważne jest, aby dostosować sen do naturalnego rytmu dobowego organizmu” – powiedział, podkreślając, że wcześniejsze pójście spać sprzyja głębokiemu snu we wczesnej części nocy.
Badania wykazały znaczący wpływ rytmu dobowego na układ limfatyczny i dystrybucję płynu mózgowo-rdzeniowego. „Idealna pora snu powinna być zgodna z rytmem dobowym to jest pomiędzy 22:00 a 23:00” – twierdzi Yang. Dodaje jednak, że tempo współczesnego życia sprawia, iż dla wielu osób wczesne kładzenie się spać jest poważnym wyzwaniem. Mimo to odradza chodzenie spać po północy, gdyż może to osłabić funkcje naprawcze mózgu.
Jonathan Liu, praktykujący tradycyjną medycynę chińską (TCM) w Kanadzie i wykładowca TCM w Ontario Public College, wyjaśnia, że zgodnie z teorią TCM okres między 21:00 a 23:00 odpowiada cyrkulacji energii w organizmie. Spanie w tym czasie pomaga przywrócić równowagę energetyczną. W tym czasie wzrasta też produkcja melatoniny.
Mimo to niektórzy ludzie mają inne wzorce snu. Ich zegary biologiczne mogą być opóźnione, co oznacza, że produkcja melatoniny i początek snu następują u nich później niż u osób wcześnie wstających, stąd mają tendencję do spania do późna. Osoby kładące się spać po północy, wstające po godzinie 9 rano mogą zapewnić sobie wystarczającą ilość odpoczynku.
Spanie na boku
Pozycja podczas snu ma bezpośredni wpływ na oczyszczanie mózgu z odpadów. Układ limfatyczny działa wydajniej w pozycji leżącej na boku niż podczas snu na plecach lub na brzuchu. Spanie na brzuchu upośledza mózgowy przepływ krwi i zwiększa współczulną aktywność nerwową, wyzwalając hormony stresu, które hamują funkcje układu limfatycznego. Z kolei spanie na boku zmniejsza napięcie współczulne, prawdopodobnie poprawiając napływ limfy. Eksperci sugerują, że spanie na prawym boku jest korzystniejsze niż na lewym. Gdy serce znajduje się wyżej, poprawia się krążenie krwi i zwiększa powrót żylny, a to pozwala sercu pracować wydajniej przy jednoczesnym utrzymaniu niskiej aktywności współczulnej.
Badania z 2019 roku wykazały, że pacjenci z chorobami neurodegeneracyjnymi – takimi jak zaburzenia poznawcze, choroba Alzheimera, otępienie z ciałami Levy’ego i choroba Parkinsona – spali na plecach o ponad dwie godziny na dobę dłużej niż inni. Naukowcy spekulują, że na ruch i dystrybucję krwi opuszczającej mózg wpływa grawitacja, sugerując, iż pozycja głowy może wpływać na zdolność mózgu do skutecznego usuwania białek.
Ćwiczenia, oddychanie i medytacja
Zdolność serca do pompowania krwi i pulsacja tętnic mózgowych są ściśle związane z wydajnością układu limfatycznego. Im więcej krwi serce pompuje z każdym uderzeniem i im silniejsze są pulsacje tętnic, tym więcej płynu mózgowo-rdzeniowego przepływa do tkanki mózgowej w celu wypłukania odpadów. Jednak niektóre schorzenia układu sercowo-naczyniowego mogą upośledzać te funkcje. Wykazano na przykład, że nadciśnienie tętnicze utrudnia funkcjonowanie układu limfatycznego. Chociaż wysokie ciśnienie krwi nie zmienia średnicy tętnic, zmienia pulsacje ścian tętnic, wpływając na przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego.
Ćwiczenia fizyczne zwiększają wydolność krążeniowo-oddechową i pomagają regulować ciśnienie krwi.
Korzystając z rezonansu magnetycznego w czasie rzeczywistym, naukowcy odkryli, że oddychanie znacząco wpływa na wydajność przepływu płynu mózgowo-rdzeniowego.
Podczas snu oddychanie napędza przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego przez układ limfatyczny. Płytkie oddychanie zmniejsza ciśnienie w klatce piersiowej, pośrednio zmniejszając ciśnienie w czaszce. Zwiększenie pojemności płuc poprzez regularne ćwiczenia i praktykowanie technik głębokiego oddychania może poprawić oddychanie podczas snu. Wraz ze związanymi z wiekiem zmianami w pulsacji tętnic w mózgu, te zmiany ciśnienia hamują funkcję limfatyczną.
Innym skutecznym sposobem na poprawę funkcji limfatycznych i wspieranie zdrowia mózgu jest medytacja.
„Medytacja ma wiele dowodów na to, że może pomóc w zasypianiu” – powiedziała Junge. Wyjaśniła, że medytacja pomaga zmniejszyć nadpobudliwość psychiczną i nadmierne napięcie, pozwalając ludziom w pełni się zrelaksować. Badanie z 2022 roku wykazało, że medytacja oparta na uważności znacząco poprawiła zarówno czas trwania, jak i jakość snu u 106 starszych osób cierpiących na bezsenność.
Stres wyzwala uwalnianie noradrenaliny, hormonu, który zwiększa czujność. Hamuje wydzielanie płynu mózgowo-rdzeniowego i zwęża przestrzeń między komórkami mózgu, ograniczając przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego, co upośledza funkcję limfatyczną.
Badanie wykazało, że po 14 tygodniach praktyki medytacyjnej poziom noradrenaliny we krwi pacjentów z zastoinową niewydolnością serca zmniejszył się o około 43 procent. Medytacja zwiększa przepływ krwi do mózgu. Badanie (2022) wykazało, że po ośmiu tygodniach programu redukcji stresu, starsze osoby dorosłe o średniej wieku 79 lat doświadczyły znacznego wzrostu mózgowego przepływu krwi w wielu obszarach mózgu, nawet w spoczynku. Ich mózgi wykazywały również pozytywne zmiany w funkcji uwagi i pamięci.
„Mózg zużywa dużo energii, a podczas snu energia i metabolizm spadają” – powiedział Sugaya – »więc wtedy możemy przekazać więcej tej energii do układu limfatycznego«. Właśnie dlatego w nocy mamy lepsze „wypłukiwanie”. A ponieważ podczas snu neurony nie są tak zajęte, przestrzeń między nimi rozszerza się. Czynniki te ułatwiają usuwanie odpadów.
Ludzie są przyzwyczajeni do przedkładania pracy, rozrywki lub celów fitness nad odpowiedni sen, powiedział Junge. „Nie jest jeszcze za późno, by [zacząć] traktować sen bardziej priorytetowo”.
Flora Zhao,
Opr. wg The Epoch Times
