Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях - читать онлайн книгу. Автор: Мэттью Уолкер cтр.№ 48

Основываясь на этих результатах, наша недавняя работа добавила ключевой элемент в решение головоломки болезни Альцгеймера. Мы открыли новый путь, по которому амилоидные бляшки, вероятно, ухудшают память в поздние отрезки жизни, — то, что вначале отсутствовало в нашем понимании течения болезни Альцгеймера. Я упоминал, что токсичные скопления амилоидных бляшек концентрируются только в определенных участках мозга. Несмотря на то что для болезни Альцгеймера характерна потеря памяти, гиппокамп — ее основное хранилище — загадочным образом не подвергается воздействию бета-амилоида. Этот вопрос до недавнего времени ставил ученых в тупик: каким образом амилоид вызывает потерю памяти у пациентов с болезнью Альцгеймера, если сам не влияет на участки мозга, отвечающие за память? Мне кажется, дело в отсутствии промежуточного фактора, передающего влияние амилоида на память, которая концентрируется в другом участке мозга. Не было ли нарушение сна этим отсутствующим фактором?

Чтобы проверить эту теорию, мы отобрали пожилых пациентов с различными уровнями амилоида и вечером предложили им запомнить несколько новых фактов. Ночью мы записали показатели их сна, а утром проверили, насколько сон способствовал сохранению воспоминаний, и обнаружили цепную реакцию. У участников с самым высоким уровнем амилоидных отложений в лобных отделах мозга оказалась самая серьезная степень потери глубокого сна, и, как следствие, их мозг отказался усвоить новые воспоминания. Скорее произошло ночное забывание, а не запоминание. Таким образом, нарушение глубокого медленного сна стало тайным посредником в сделке между амилоидом и ухудшением памяти у пациентов с болезнью Альцгеймера. Тем самым отсутствующим звеном.

Однако эти результаты были только частью истории и, надо сказать, наименее важной частью. Наша работа показала, что амилоидные бляшки при болезни Альцгеймера могут быть связаны с потерей глубокого сна, но двусторонняя ли это связь? Прежде всего, может ли недостаток глубокого сна вызывать накопление амилоида в мозге? Если да, то недостаток сна в течение жизни индивида значительно повышает риск развития болезни Альцгеймера.

Примерно в то же самое время, когда мы проводили свое исследование, доктор Майкен Недергаард из Рочестерского университета сделала одно из самых впечатляющих за последние десятилетия открытий в области исследования сна. Работая с мышами, Недергаард обнаружила, что в мозге существует своего рода система очистки, называемая глимфатической системой. Ее название образовано по аналогии с лимфатической системой тела, но она состоит из клеток, которые называются глиальными (от греческого корня со значением «клей»).

Глиальные клетки распределяются по всему мозгу, располагаясь рядом с нейронами, которые генерируют мозговые электрические импульсы. Точно так же, как лимфатическая система выводит загрязняющие вещества из вашего тела, глимфатическая система собирает и удаляет опасные метаболические примеси, вырабатываемые в ходе напряженной работы, совершаемой нейронами вашего мозга, подобно тому, как действует команда поддержки профессионального спортсмена.

Несмотря на то что глимфатическая система — команда поддержки — достаточно активна в течение дня, Недергаард и ее коллеги обнаружили, что именно во время сна эта нейронная санитарная обработка действует с максимальной активностью. В соответствии с ритмом мозговых волн глубокого сна во время этой фазы происходит десяти-двадцатикратное увеличение выбросов из мозга. В этой ночной усиленной очистке глимфатическая система выполняет свою очищающую работу с помощью спинномозговой жидкости, омывающей мозг.

Кроме этого, Недергаард сделала еще одно поразительное открытие, которое объяснило, почему именно ночью спинномозговой поток так эффективно вымывает метаболический мусор. Во время медленного сна глиальные клетки мозга сжимались на 60%, увеличивая пространство вокруг нейронов и позволяя спинномозговой жидкости мастерски вымывать метаболические отходы дневной активности нейронов. Представьте, как здания большого столичного города сжимаются ночью, предоставляя муниципальным службам легкий доступ к разбросанному на улицах мусору, а затем все углы и закоулки омывают мощной струей специального раствора. Благодаря такой глубокой очистке наш мозг каждое утро снова готов к работе.

Но, спросите вы, какое отношение все это имеет к болезни Альцгеймера? Один комочек токсичного мусора, ликвидированный глимфатической системой во время сна, — это скопление амилоидного протеина — ядовитого вещества, имеющего непосредственное отношение к развитию болезни Альцгеймера. Кроме того, во время очистки удаляются и другие опасные метаболические отходы, связанные с болезнью Альцгеймера, включая так называемый тау-белок и молекулы стресса, вырабатываемые нейронами в процессе потребления энергии и кислорода в течение дня. Если во время эксперимента лишить мышь медленного сна, сразу же начнется рост амилоидных отложений в мозге. У лишенной сна мыши росло количество ядовитого белка, имеющего отношение к болезни Альцгеймера, и других токсичных продуктов обмена веществ. Если говорить проще, бодрствование — это низкоуровневое повреждение мозга, тогда как сон — неврологическое оздоровление.

Данные, полученные Недергаард, дополнили наши результаты, ответив на вопросы, остававшиеся без ответа. Недостаточный сон и болезнь Альцгеймера замкнуты в порочном круге. Без достаточного сна амилоидные бляшки накапливаются в отделах мозга, где вырабатывается глубокий сон, а затем атакуют и разрушают их. Расстройство глубокого медленного сна, вызванное этим нападением, снижает возможности мозга по удалению амилоидных бляшек в ночное время, что приводит к еще большему отложению амилоида. Больше амилоида, меньше глубокого сна, меньше глубокого сна, больше амилоида и так далее и тому подобное.

Этот поток позволяет сделать логичный вывод: малое количество сна в течение взрослой жизни значительно увеличит риск развития болезни Альцгеймера. Именно это соотношение отмечается в различных эпидемиологических исследованиях, включая случаи, когда человек страдает от бессонницы и апноэ во сне ^[75]. Сделаем одно ненаучное отступление. Я всегда считал любопытным, что у Маргарет Тэтчер и Рональда Рейгана — двух глав государств, которые не раз и почти с гордостью публично заявляли о том, что спят не больше четырех-пяти часов в сутки, — развилась эта беспощадная болезнь. Нынешнему президенту США Дональду Трампу, который тоже кричит об этом на каждом углу, не мешало бы взять этот факт на заметку.

Основываясь на результатах этих исследований, можно сделать и более кардинальный обратный прогноз: повышая качество сна, мы можем снизить риск развития болезни Альцгеймера или по крайней мере отсрочить ее наступление. Предварительное подтверждение этого тезиса нашлось в результатах клинических исследований, в ходе которых у пациентов среднего и старшего возраста успешно лечили нарушения сна. Благодаря этому у них значительно снизился темп падения когнитивных способностей, а наступление болезни Альцгеймера было отсрочено на пять-десять лет ^[76].