Зачем мы спим

Чтобы проверить эту гипотезу, мы объединили наши усилия с доктором Калифорнийского университета в Беркли Уильямом Ягустом — признанным авторитетом в области болезни Альцгеймера. Несколько лет спустя мы нашли ответ, оценив сон множества пациентов с различной степенью концентрации амилоидных бляшек в мозге, количество которых мы определили с помощью специального типа ПЭТ-сканирования. Чем больше амилоидных отложений скопилось в средних участках лобной доли головного мозга, тем серьезнее оказалось нарушено качество глубокого сна у пожилых людей. И это была не элементарная потеря глубокого сна, обычное явление для людей пожилого возраста, — это было беспощадное уничтожение болезнью самых мощных мозговых волн медленного сна. Такое различие мне показалось чрезвычайно важным, поскольку оно означало, что нарушение сна, вызванное амилоидными бляшками, больше чем «обычное старение». Данное открытие дало нам уникальную возможность отказаться от восприятия ухудшения сна только лишь как характерного признака наступления старости.

Теперь мы пытаемся выяснить, возможно ли с помощью этого конкретного провала в активности спящих мозговых волн на самой ранней стадии определить людей, которые оказались в зоне риска развития болезни Альцгеймера. Если сон действительно окажется действенным средством диагностики — особенно учитывая его дешевизну, неинвазивность и легкодоступность исследования на больших группах людей, что выгодно отличает сон от дорогих МРТ- и ПЭТ-сканирований, — тогда становится возможным вмешательство в ход болезни на самых ранних стадиях.

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.