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In altre parti del tuo corpo, la gestione dei rifiuti è responsabilità di una rete di vasi nota come sistema linfatico. Questo sistema raccoglie ed elimina molecole tossiche e altri prodotti di scarto che si accumulano nel tuo corpo mentre usi energia. Stranamente, il cervello non contiene nessuno di questi vasi. Ciò ha sconcertato gli scienziati per anni, soprattutto perché il cervello utilizza più energia di qualsiasi altro organo del corpo. Come può il cervello eliminare i rifiuti se non ha accesso ai vasi linfatici?
Fino a poco tempo fa un gruppo di scienziati ha iniziato a comprendere la strategia del cervello per eliminare le tossine. I ricercatori dell'Università di Copenaghen e dell'Università di Rochester hanno usato un colorante iniettabile e un tipo di microscopio specializzato per tracciare come il fluido si muove attraverso il cervello di un topo vivente. Hanno scoperto che il liquido cerebrospinale (CSF), il fluido chiaro in cui si trova il cervello, entra nel cervello nei piccoli spazi che circondano le arterie che portano il sangue. Questo spazio è limitato da un tipo speciale di cellula cerebrale chiamata astroglia. Queste cellule avvolgono completamente i vasi sanguigni nel cervello e contengono proteine, note come acquaporine, che consentono al liquido cerebrospinale di muoversi attraverso il tessuto cerebrale. Mentre il fluido scorre, raccoglie proteine tossiche mal ripiegate e altri rifiuti metabolici che si accumulano durante il giorno. Infine, il fluido prende queste tossine e le espelle dal tessuto cerebrale e nei vasi sanguigni in uscita. Poiché queste cellule "gliali" svolgono un ruolo così importante, gli scienziati hanno chiamato questo processo il Sistema Glymphatic, scrive Pick the Brain.
La cosa ancora più interessante è che questo sistema idraulico neurale non è sempre acceso. Questi stessi ricercatori hanno condotto uno studio di follow-up pubblicato su Science e hanno dimostrato che il Sistema Glymphatic "si apre" durante il sonno. Dimostrarono che mentre i topi erano svegli, il colorante da tracciamento scorreva a malapena nel cervello. Tuttavia, quando i topi erano addormentati o in anestesia, il colorante si muoveva rapidamente attraverso il tessuto cerebrale, suggerendo che il sonno consentiva al flusso di CSF attraverso il cervello di aumentare. I ricercatori hanno anche testato direttamente questo inserendo elettrodi nel cervello per misurare lo spazio tra le cellule cerebrali mentre i topi erano svegli o addormentati. Hanno scoperto che il sonno ha causato un aumento dello spazio del 60%, consentendo un aumento del volume e un flusso più veloce di CSF. Gli autori suggeriscono che il 40-80% delle tossine vengono rimosse dal tessuto cerebrale attraverso questo processo di pulizia delle tossine mediato dal sonno.
La rimozione di queste tossine dal cervello è fondamentale. Molti studi precedenti hanno dimostrato che le proteine mal ripiegate possono accumularsi in questo spazio. Si ritiene che l'accumulo di alcune di queste proteine porti allo sviluppo della neurodegenerazione. L'importanza del sonno nel chiarire queste tossine è supportata da studi che collegano la mancanza di sonno con malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. Uno studio dell'Università della California di San Francisco ha mostrato che le persone che soffrivano di disturbi del sonno a causa di problemi respiratori avevano una probabilità significativamente maggiore di sviluppare un lieve decadimento cognitivo o demenza rispetto alle persone con sonno sano.
I ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno fatto un ulteriore passo in avanti misurando la concentrazione di beta-amiloide, una proteina associata all'Alzheimer, nel liquido cerebrospinale delle persone con problemi di sonno. I ricercatori hanno testato 8 persone sane di età compresa tra 30 e 60 anni che non soffrivano di disturbi del sonno. I partecipanti sono stati organizzati in tre condizioni. I partecipanti alla prima condizione potevano avere una normale notte di sonno, mentre quelli nella seconda condizione erano privati dal sonno. La terza condizione consisteva in partecipanti che avevano una notte di sonno indotto da farmaci. Per ogni condizione, sono stati prelevati campioni di CSF ogni due ore per tenere traccia di eventuali cambiamenti nella concentrazione di beta-amiloide. I ricercatori hanno scoperto che la concentrazione di beta-amiloide era più alta del 25-50% nei partecipanti che erano nel gruppo di privazione del sonno. Inoltre, non hanno riscontrato differenze nella beta-amiloide tra i partecipanti che hanno avuto una notte di sonno normale rispetto a quelli che hanno avuto una notte di sonno indotta da farmaci (6). Questi risultati suggeriscono che la privazione cronica del sonno comporterebbe probabilmente livelli costantemente elevati di beta-amiloide, poiché la mancanza di sonno impedisce all'equipaggio delle pulizie di entrare di notte per pulire. Questo potrebbe aumentare il rischio di formare grumi di beta-amiloide (noti come placche), che sono un segno distintivo della malattia di Alzheimer.
Dormire a sufficienza è importante per la salute quanto fare esercizio fisico e mangiare bene. È importante non solo per mantenere quotidianamente un'elevata funzione cognitiva, ma anche per eliminare le tossine che si accumulano nel corso di una vita di pensieri. Quindi, stasera, considera di andare a letto un po 'prima del solito, il tuo Sistema Glymphatic sarà felice di iniziare.