När vi sover rensas hjärnan från avfallsämnen. Forskare vid Köpenhamns universitet har upptäckt mekanismen som driver denna process. Upptäckten kan leda till bättre sömn och tidig behandling av neurologiska sjukdomar som Alzheimers.
Dålig sömn har blivit ett folkhälsoproblem. En tredjedel av alla vuxna danskar sover för lite, vilket är allvarligt eftersom god sömn är avgörande för vår hälsa.
En central del av god sömn är en process som sker under sömnen: det glymfatiska systemet, som rensar hjärnan från avfallsämnen som samlas under dagen. Därför kallas processen även för ”hjärnans tvättmaskin”. Om hjärnan inte får tillräckligt med sömn för att genomgå denna rengöring påverkas vårt minne, vår inlärningsförmåga och vår hälsa.
Hittills har man inte vetat vad som driver det glymfatiska systemet. Men nu har forskare vid Köpenhamns universitet för första gången identifierat mekanismen bakom – en slags ”pump” till hjärnans tvättmaskin.
”Det är en väldigt spännande upptäckt eftersom vi kan använda denna kunskap för att bättre förstå sömnens effekter och förebygga sömnrelaterade och neurodegenerativa sjukdomar, där avfallsämnen i hjärnan spelar en stor roll,” säger Natalie Hauglund, postdoktor och huvudförfattare till studien från Center for Translational Neuromedicine.
Neurodegenerativa sjukdomar, som Alzheimers, Parkinsons sjukdom och ALS, kännetecknas av att hjärnans celler gradvis bryts ner.
I studien visade forskarna att vissa långsamma hjärnvågor spelar en avgörande roll i det glymfatiska systemet.
”Det är långsamma oscillationer i en signalsubstans i hjärnan, noradrenalin, som får blodkärlen i hjärnan att dra ihop sig och utvidga sig. På så sätt fungerar det som en slags pump i det glymfatiska systemet, som rensar hjärnan från avfallsämnen,” förklarar Natalie Hauglund.
Hjärnans tvättmaskin
Det glymfatiska systemet är ett system i hjärnan som rensar bort avfallsämnen som ackumuleras under dagen. Det gör detta genom att pumpa cerebrospinalvätska genom hjärnan under sömnen, vilket har gett systemet namnet ”hjärnans tvättmaskin.”
Upptäckten kan förbättra sömnen
Den nya upptäckten gör det möjligt för forskare att förstå sömn mycket bättre, säger Maiken Nedergaard, professor och huvudförfattare till studien:
”Med tanke på att en betydande del av befolkningen lider av sömnstörningar representerar denna upptäckt ett viktigt framsteg. Den öppnar nya möjligheter att förstå och behandla sömnrelaterade sjukdomar och understryker hur viktig god sömn är,” säger hon.
I studien undersökte forskarna också effekten av sömnmedel, i detta fall den aktiva substansen zolpidem, på sömnkvaliteten.
”Zolpidem är ett vanligt receptbelagt läkemedel som gör det lättare att somna. Vi fann att noradrenalinnivåerna var mycket lägre och att de långsamma hjärnvågorna saknades, vilket minskade det glymfatiska systemets effektivitet. Det verkar som att sömnen man får med hjälp av sömnmedel inte har samma goda effekt på hjärnan som naturlig, återhämtande sömn,” säger Natalie Hauglund och tillägger:
”Det är viktigt att ta reda på om det kanske finns andra typer av sömnmedel som inte har denna effekt. Detta skulle också ge läkare bättre förutsättningar att skriva ut rätt sömnmedel till olika patienter.”
Så gick forskarna tillväga
För att kunna göra exakta mätningar av hjärnaktiviteten hos mössen i experimenten utvecklade forskarna en ny teknik kallad ”flow fiber photometry”. Tekniken gör det möjligt för forskarna att studera det glymfatiska systemet både när mössen är vakna och när de sover, utan att använda anestesi, vilket annars påverkar noradrenalinutsöndringen och blodkärlens ”pumpeffekt”. Därigenom fick forskarna en mycket bättre bild av vad som sker i hjärnan under sömnen, samtidigt som mössen kunde röra sig fritt i sina burar utan att fixeras under experimenten.
Kan vi förebygga Alzheimers?
Tidigare forskning har också visat att sömnbrist kan kopplas till demenssjukdomar. Och även om det krävs mer forskning öppnar forskarnas upptäckt för möjligheten att förebygga och behandla neurodegenerativa sjukdomar, förklarar Natalie Hauglund:
”Om det glymfatiska systemet inte fungerar som det ska, rensas inte hjärnan ordentligt. Tidigare forskning har visat att det finns ett samband mellan ansamlingar av avfallsämnen i hjärnan och sjukdomar som Alzheimers.”
Den nya förståelsen av det glymfatiska systemet kan hjälpa forskare att identifiera när systemet inte fungerar som det ska.
”Om vi i ett tidigt skede kan upptäcka att det finns något fel i pumpeffekten och tecken på att sjukdom håller på att utvecklas, kan vi ingripa och behandla innan det blir ett verkligt problem,” avslutar Natalie Hauglund.
