Quarta-feira, 23 de outubro de 2013. - Uma investigação do Centro Médico da Universidade de Rochester, em Nova York, Estados Unidos, mostra que um sistema recentemente descoberto que elimina o desperdício do cérebro atua principalmente durante o sono. Essa revelação pode transformar a compreensão dos cientistas sobre os efeitos biológicos do sono e apontar para novas maneiras de tratar distúrbios neurológicos.
"Este estudo mostra que o cérebro tem diferentes estados funcionais quando você dorme e quando acorda", disse Maiken Nedergaard, co-diretor do Centro de Neuromedicina Translacional do Centro Médico da Universidade de Rochester (URMC) e principal autor do estudo. trabalhar "De fato, a natureza restauradora do sono parece ser o resultado da liquidação ativa dos subprodutos da atividade neuronal que se acumulam durante a vigília", acrescenta ele.
O estudo, publicado quinta-feira na revista Science, revela que o método único no cérebro para descarte de resíduos, conhecido como sistema 'linfático', é muito ativo durante o sono, removendo as toxinas responsáveis pela doença. Alzheimer e outros distúrbios neurológicos. Além disso, os pesquisadores descobriram que, durante o sono, as células cerebrais são reduzidas em tamanho, permitindo que os resíduos sejam descartados de maneira mais eficaz.
Sabe-se que praticamente todas as espécies de animais, da mosca da fruta à baleia direita, dormem de alguma maneira, mas esse período de latência tem desvantagens significativas, especialmente quando os predadores estão à espreita. Isso nos levou a pensar que, se o sonho não desempenha uma função biológica essencial, talvez seja um dos maiores erros da evolução.
Embora descobertas recentes tenham mostrado que o sono pode ajudar a armazenar e consolidar memórias, esses benefícios parecem não superar a vulnerabilidade, levando os cientistas a especular que deve haver uma função mais essencial para o ciclo sono-vigília.
Esses novos resultados são adicionados à descoberta feita no ano passado por Nedergaard e seus colegas da existência de um sistema único no cérebro que elimina o desperdício, até então desconhecido. O sistema responsável pela eliminação de resíduos celulares no resto do corpo, o sistema linfático, não se estende ao do cérebro porque o cérebro mantém seu próprio "ecossistema" fechado e é protegido por um sistema complexo de gateways moleculares, chamado barreira hematoencefálica, que controla de perto o que entra e sai do cérebro.
Esse processo de limpeza não havia sido detectado antes, porque só pode ser observado no cérebro vivo, algo que não era possível antes da chegada de novas tecnologias de imagem, ou seja, microscopia de dois fótons. Graças a essas técnicas, os pesquisadores foram capazes de observar em camundongos, cujos cérebros são muito semelhantes aos humanos, o que equivale a um sistema de tubulação a cavalo entre os vasos sanguíneos do cérebro e o líquido cefalorraquidiano (CSF) através das bombas. os tecidos do cérebro, purgando os resíduos para o sistema circulatório, onde finalmente chegam ao sistema geral de circulação sanguínea e, finalmente, ao fígado.
A remoção oportuna de resíduos do cérebro é essencial no acúmulo descontrolado de proteínas tóxicas, como a beta-amilóide, que pode levar à doença de Alzheimer. De fato, quase todas as doenças neurodegenerativas estão associadas ao acúmulo de resíduos das células.
Uma das pistas que sugeriam que o sistema "linfático" pode ser mais ativo durante o sono foi o fato de que a quantidade de energia consumida pelo cérebro não diminui drasticamente enquanto dormimos. Como o bombeamento do LCR requer muita energia, os pesquisadores especularam que o processo de limpeza pode não ser compatível com as funções que o cérebro deve desempenhar quando estamos acordados e processar ativamente as informações.
Através de uma série de experimentos com ratos, os cientistas observaram que o sistema "linfático" era quase dez vezes mais ativo durante o sono e que o cérebro eliminava significativamente mais beta-amilóide quando os roedores dormiam.
Outra descoberta surpreendente foi que as células do cérebro "encolhem" em 60% durante o sono, uma contração que cria mais espaço entre as células e permite que o LCR lave mais livremente através do tecido cerebral. Por outro lado, quando acordadas, as células cerebrais ficam mais próximas umas das outras, restringindo o fluxo do LCR.
Os pesquisadores observaram que um hormônio chamado norepinefrina é menos ativo no sono. Sabe-se que esse neurotransmissor é acionado quando o cérebro precisa estar alerta, geralmente em resposta ao medo ou a outros estímulos externos; portanto, os pesquisadores especulam que a noradrenalina pode servir como um "mestre regulador" do controle. de contração e expansão das células cerebrais durante os ciclos de sono e vigília.
"Esses resultados têm implicações importantes no tratamento de doenças causadas por sujeira no cérebro, como a doença de Alzheimer", disse Nedergaard. Na sua opinião, entender exatamente como e quando o cérebro ativa o sistema "linfático" e limpa os resíduos é um primeiro passo crítico nos esforços para modular potencialmente esse sistema e fazê-lo funcionar com mais eficiência.
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"Este estudo mostra que o cérebro tem diferentes estados funcionais quando você dorme e quando acorda", disse Maiken Nedergaard, co-diretor do Centro de Neuromedicina Translacional do Centro Médico da Universidade de Rochester (URMC) e principal autor do estudo. trabalhar "De fato, a natureza restauradora do sono parece ser o resultado da liquidação ativa dos subprodutos da atividade neuronal que se acumulam durante a vigília", acrescenta ele.
O estudo, publicado quinta-feira na revista Science, revela que o método único no cérebro para descarte de resíduos, conhecido como sistema 'linfático', é muito ativo durante o sono, removendo as toxinas responsáveis pela doença. Alzheimer e outros distúrbios neurológicos. Além disso, os pesquisadores descobriram que, durante o sono, as células cerebrais são reduzidas em tamanho, permitindo que os resíduos sejam descartados de maneira mais eficaz.
Sabe-se que praticamente todas as espécies de animais, da mosca da fruta à baleia direita, dormem de alguma maneira, mas esse período de latência tem desvantagens significativas, especialmente quando os predadores estão à espreita. Isso nos levou a pensar que, se o sonho não desempenha uma função biológica essencial, talvez seja um dos maiores erros da evolução.
Embora descobertas recentes tenham mostrado que o sono pode ajudar a armazenar e consolidar memórias, esses benefícios parecem não superar a vulnerabilidade, levando os cientistas a especular que deve haver uma função mais essencial para o ciclo sono-vigília.
Esses novos resultados são adicionados à descoberta feita no ano passado por Nedergaard e seus colegas da existência de um sistema único no cérebro que elimina o desperdício, até então desconhecido. O sistema responsável pela eliminação de resíduos celulares no resto do corpo, o sistema linfático, não se estende ao do cérebro porque o cérebro mantém seu próprio "ecossistema" fechado e é protegido por um sistema complexo de gateways moleculares, chamado barreira hematoencefálica, que controla de perto o que entra e sai do cérebro.
Esse processo de limpeza não havia sido detectado antes, porque só pode ser observado no cérebro vivo, algo que não era possível antes da chegada de novas tecnologias de imagem, ou seja, microscopia de dois fótons. Graças a essas técnicas, os pesquisadores foram capazes de observar em camundongos, cujos cérebros são muito semelhantes aos humanos, o que equivale a um sistema de tubulação a cavalo entre os vasos sanguíneos do cérebro e o líquido cefalorraquidiano (CSF) através das bombas. os tecidos do cérebro, purgando os resíduos para o sistema circulatório, onde finalmente chegam ao sistema geral de circulação sanguínea e, finalmente, ao fígado.
A remoção oportuna de resíduos do cérebro é essencial no acúmulo descontrolado de proteínas tóxicas, como a beta-amilóide, que pode levar à doença de Alzheimer. De fato, quase todas as doenças neurodegenerativas estão associadas ao acúmulo de resíduos das células.
Uma das pistas que sugeriam que o sistema "linfático" pode ser mais ativo durante o sono foi o fato de que a quantidade de energia consumida pelo cérebro não diminui drasticamente enquanto dormimos. Como o bombeamento do LCR requer muita energia, os pesquisadores especularam que o processo de limpeza pode não ser compatível com as funções que o cérebro deve desempenhar quando estamos acordados e processar ativamente as informações.
ATÉ DEZ VEZES MAIS ATIVOS
Através de uma série de experimentos com ratos, os cientistas observaram que o sistema "linfático" era quase dez vezes mais ativo durante o sono e que o cérebro eliminava significativamente mais beta-amilóide quando os roedores dormiam.
Outra descoberta surpreendente foi que as células do cérebro "encolhem" em 60% durante o sono, uma contração que cria mais espaço entre as células e permite que o LCR lave mais livremente através do tecido cerebral. Por outro lado, quando acordadas, as células cerebrais ficam mais próximas umas das outras, restringindo o fluxo do LCR.
Os pesquisadores observaram que um hormônio chamado norepinefrina é menos ativo no sono. Sabe-se que esse neurotransmissor é acionado quando o cérebro precisa estar alerta, geralmente em resposta ao medo ou a outros estímulos externos; portanto, os pesquisadores especulam que a noradrenalina pode servir como um "mestre regulador" do controle. de contração e expansão das células cerebrais durante os ciclos de sono e vigília.
"Esses resultados têm implicações importantes no tratamento de doenças causadas por sujeira no cérebro, como a doença de Alzheimer", disse Nedergaard. Na sua opinião, entender exatamente como e quando o cérebro ativa o sistema "linfático" e limpa os resíduos é um primeiro passo crítico nos esforços para modular potencialmente esse sistema e fazê-lo funcionar com mais eficiência.
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