Ngủ để làm sạch hệ thần kinh

Các nhà khoa học vừa tìm ra lý do chúng ta cần phải ngủ: đó là cơ chế làm sạch trong não của chúngta sẽ hoạt động tốt hơn khi não ngừng hoạt động. Cơ chế tẩy rửa trong não này của chúng ta sẽ làmviệc tốt hơn khi não ít hoạt động.

Giấc ngủ để giải phóng các sản phẩm thải mà hoạt động thần kinh sinh ra lúc tỉnh táo

"Nghiên cứu này cho thấy rằng, bộ não của chúng ta khi ngủ và khi tỉnh táo có các tình trạngchức năng khác nhau", nhà nghiên cứu Maiken Nedergaard, thuộc trường Đại học Rochester chobiết. "Thực tế, tính chất phục hồi tự nhiên của giấc ngủ là để giải phóng các sản phẩm thải màcác hoạt động thần kinh sản sinh, tích lũy trong lúc tỉnh táo".

Chúng ta đã biết rằng, não của chúng ta củng cố những ký ức trong giấc ngủ và thực hiện các chứcnăng quan trọng khác. Giấc ngủ cũng mang lại một số lợi ích khác cho cơ thể, cơ bắp, xương và cáccơ quan khác có thể tự phục hồi trong khi chúng ta ngủ. Ngoài ra, giấc ngủ cũng giữ cho hệ miễndịch của chúng ta khỏe mạnh.

Chúng ta biết giấc ngủ sẽ mang lại những lợi ích trên, nhưng cho đến bây giờ, chúng ta vẫn chưabiết những thay đổi cụ thể nào trong khi ngủ mang lại những lợi ích này.

Các tế bào bị nhiễm độc

Tất cả các tế bào của chúng ta đều sản sinh, tích lũy chất thải khi chúng làm việc, và nhữngchất thải này có thể khiến tế bào bị nhiễm độc. Nếu không được loại bỏ, những chất thải này sẽ tíchtụ lại và tiêu diệt các tế bào của chúng ta.

Hệ bạch huyết có nhiệm vụ làm sạch những chất thải nàytrong những phần còn lại của cơ thể nhưng hàng rào máu não ngăn hệ bạch huyết khỏi não bộ nên cáctế bào thần kinh trong não bộ cần một cơ chế làm sạch khác.

Các dải màu tím là các kênh mà dịch não chảy qua, các khu vựcmàu xanh lá là những tế bào thần kinh đệm có nhiệm vụ kiểm soát dòng chảy thông qua chúng

Hệ thống xử lý rác thải độc đáo của não bộ được nhóm nghiên cứu phát hiện ra hồi năm ngoái, pháthiện này được công bố trên tạp chí Science Translational Medicine vào ngày 15/8/2012. Nóhoạt động như một hệ thống đường ống dẫn nước.

Não được bao bọc trong một chất lỏng trong suốt đặc biệt có tên dịch não tủy, không trộn lẫn vớimáu và hệ bạch huyết của các bộ phận còn lại trên cơ thể. Trong các nghiên cứu hồi năm ngoái, cácnhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chất lỏng này đi qua các kênh đặc biệt và làm sạch bộ não.

Có hai loại tế bào trong não, các tế bào thần kinh gửi các tín hiệu và các tế bào thần kinh đệmgiữ cho tế bào thần kinh khỏe mạnh. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chính các tế bào thần kinhđệm tạo ra các kênh làm sạch xung quanh các tế bào thần kinh. Các protein độc hại được hệ thống nàylọc và loại bỏ khỏi hệ thống tuần hoàn của não, sau đó chuyển chúng đến hệ thống tuần hoàn chung đểgan loại bỏ chúng ra khỏi cơ thể.

Nghiên cứu giấc ngủ của chuột

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm trên chuột và nhận thấy khi chuột ngủ hệ thống làm sạch nàyhoạt động nhiều hơn 10 lần. Họ đã tiêm protein độc có màu vào những con chuột để xem cách hệ thốngnày làm việc, khi những con chuột ngủ các protein độc hại đã được loại bỏ khỏi bộ não nhanh gấp hailần so với khi chúng tỉnh táo.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi não đang ngủ, các tế bào thầnkinh co lại 60%, các kênh giữa những tế bào này tăng kích thước và được lấp đầy bởi dịch não. Sauđó các tế bào thần kinh đệm sẽ kích hoạt hệ thống bơm của chúng để phân phối dịch não tủy của nãovào những khoảng trống này và tuôn ra các khu vực xung quanh các tế bào thần kinh.

Khi chúng ta thức giấc, các kênh này thu nhỏ lại và các tế bào thần kinh sẽ phình trở lại kíchthước của chúng, và dịch não tủy sẽ trở lại vị trí quen thuộc của chúng là xung quanh bề mặt bộ nãochứ không phải sâu bên trong. Khi tỉnh táo, hệ thống làm sạch bộ não chỉ làm việc với hiệu suấtbằng 5% so với khi ngủ.

Hiểu về giấc ngủ

Nếu các độc tố này không bị loại bỏ, chúng ta có nguy cơ mắc các bệnh thái hóa thần kinh nhưAlzheimer (hội chứng mất/suy giảm trí nhớ).

Sự tích tụ của các protein độc hại làm chết tế bào thần kinhtrong bệnh Alzheimer

Suzana Herculano-Houzel, một nhà nghiên cứu não tại Đại học Universidade Federal do Rio deJaneiro, Brazil, thậm chí còn cho biết chính lượng độc tố sản sinh ra khiến chúng ta cần phải ngủvà làm cho chúng ta cần phải ngủ.

Những con chuột trong nghiên cứu này đã thức giấc sau giấc ngủ kéo dài 60 phút, vì vậy chúng tachưa biết số lượng hoặc loại của giấc ngủ con người có thể ảnh hưởng tới quá trình làm sạch.

Hiểu "sự thay đổi cấu trúc và chức năng não trong hai trạng thái khác nhau (ngủ-thức) chochúng ta cơ hội áp dụng một vài thay đổi với hai trạng thái". Nedergaard chia sẻ vớiBusiness Insider trong một email. Các thay đổi này có thể bao gồm cách để đưa hệ thống làmsạch này vào trạng thái "siêu công suất" để chúng ta có thể ngủ ít hơn.