昼夜节律帮助指导废料的大脑

新的研究细节如何复杂的分子和流体动力学组成的大脑glymphatic系统独特的过程浪费删除同步主生物钟调节睡眠-觉醒周期。这些发现表明,依靠白天睡觉的人患神经系统疾病的风险。

“这些发现表明glymphatic系统功能不是仅仅基于睡眠或清醒,但在日常节奏由我们的生物钟,“Maiken Nedergaard神经学家说,医学博士,D.M.Sc。临床神经医学中心的主任罗切斯特大学医学中心(URMC)和该研究的资深作者,发表在《华尔街日报》自然通讯。

结果添加到越来越多的理解glymphatic的操作和功能系统,大脑的独立的垃圾处理过程,研究人员于2012年首次被发现的奈德嘎德实验室。接下来的系统包括一个管道网络的路径血管和泵脑脊液(CSF)通过脑组织,洗掉浪费。几年后研究表明glymphatic我们睡觉时系统主要功能。

因为那些最初的发现,奈德嘎德的实验室和其他显示血压的作用,心率,昼夜时间,和深度的睡眠在glymphatic系统的功能和大脑中发生的化学信号来打开和关闭系统。他们也表明了影响睡眠或创伤可引起系统分解,让有毒蛋白质积聚在大脑,可能导致神经退行性疾病,如阿尔茨海默氏症。

之间的联系昼夜节律和glymphatic系统是这篇论文的主题。昼夜rhythms-a 24小时生物钟调节几个重要的功能,包括睡眠周期——维护在一个小的大脑区域称为视交叉上核。

是在老鼠身上进行的这项新研究中,研究人员表明,当动物麻醉一整天,glymphatic系统仍然只运行在他们的典型period-mice休息都在夜间活动,所以他们的睡眠周期的对立面是人类。

“人类是昼夜节律调整day-wake,觉周期,”劳伦Hablitz说,博士,这项新研究的第一作者和研究助理教授URMC转化神经医学中心。“因为这时间也会影响glymphatic系统,这些发现表明,依靠猫白天小睡的人在睡眠或工作夜班可能发展神经系统疾病的风险。事实上,临床研究表明,那些依靠睡觉白天为阿尔茨海默病和痴呆风险更大以及其他的健康问题。”

这项研究指出以及星形胶质细胞,在大脑中发挥多种功能。相信星形胶质细胞视交叉上核帮助调节昼夜节律。星形胶质细胞也作为把关,控制脑脊液的流动在整个中枢神经系统。研究结果表明,星形胶质细胞在大脑的不同部分之间的通信可以共享一个共同的目标优化glymphatic在睡眠期间系统的功能。

研究人员还发现,在觉醒,glymphatic系统转移CSF淋巴结在脖子上。由于淋巴结是免疫系统的调节重要的驿站,研究表明CSF可能代表一个“铃钟”,帮助唤醒身体的感染白天战斗能力。

“建立一个角色为星形胶质细胞之间的通信和昼夜时间的重大影响glymphatic间隙动力学表示理解的基本过程的主要步骤浪费间隙调节大脑,”弗雷德里克·格雷戈里说,博士,陆军研究办公室的项目经理,资助研究和美国陆军作战能力的发展是一种元素命令陆军研究实验室。“这知识是至关重要的发展未来的对策,弥补睡眠不足的危害和地址未来多域军事行动要求士兵来维持性能在长时间内没有其他的能力。”

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