Uni antaa immuunisoluille mahdollisuuden tehdä ylläpitotyötä aivoissa
Tutkimukset ovat osoittaneet, että unen aikana aivot reagoivat, päivittävät muistoja ja puhdistavat "jätteet". Uusi tutkimus hiirimalleissa viittaa siihen, että erikoistuneet immuunisolut pitävät aivot hyvässä toimintakunnossa ylläpitämällä sitä unen aikana.
Viime vuosina tehty tutkimus on paljastanut todisteita siitä, että aivot saavat mahdollisuuden virkistyä ja päivittää monin tavoin unen aikana.
Esimerkiksi tutkijat ovat oppineet, että aivot yhdistävät hiljattain muodostuneet muistot unen aikana. He ovat myös huomanneet, että uni tarjoaa erinomaisen mahdollisuuden viedä hermo ”roskat”.
Ryhmä tutkijoita New Yorkin Rochesterin yliopiston lääketieteellisestä keskuksesta ja Massachusettsin teknillisestä instituutista Cambridgessa on havainnut lisää siitä, miten aivojen ylläpito tapahtuu myös unen aikana.
Tutkimuksessaan - jonka havainnot ovat vuonna Luonto-neurotiede - tutkijat työskentelivät hiirten kanssa saadakseen lisätietoja siitä, kuinka mikroglia, joka on aivoja "palveleva" immuunisolu, hoitaa huoltotöitä unen aikana.
"On suurelta osin oletettu, että mikrogliaprosessien dynaaminen liike ei ole herkkä eläimen käyttäytymistilalle", kertoo tutkimuksen johtava kirjoittaja professori Ania Majewska.
"Tämä tutkimus osoittaa, että aivojemme signaalit, jotka moduloivat nukkumista ja hereillä olevaa tilaa, toimivat myös kytkimenä, joka sammuttaa ja käynnistää immuunijärjestelmän."
Prof. Ania Majewska
Herätyskemikaali heikentää korjaustöitä
Mikroglia on immuunisolu, joka reagoi kaikkiin aivojen infektion tai vaurioiden oireisiin. Professori Majewskan ja kollegoiden uuden tutkimuksen mukaan nämä solut ovat aktiivisia myös unen aikana ja huolehtivat säännöllisestä "kulumisesta".
Uusi tutkimus viittaa siihen, että mikroglia voi toimia tehokkaammin unen aikana kuin henkilön ollessa hereillä.
Tutkijat tarkastelivat hereillä olevia hiiriä verrattuna hiiriin, jotka tutkijat olivat nukuttaneet. He havaitsivat, että mikroglia näytti olevan vähemmän aktiivinen ja tehokas, kun hiiret olivat hereillä.
Tämä antoi tutkijoille mahdollisuuden sulkea noradrenaliini, kemiallinen messenger, jolla on rooli keskushermoston kiihottumisessa ja joka auttaa säätelemään unen ja herätyksen jaksoja. Unen aikana noradrenaliinipitoisuudet aivoissa ovat alhaiset.
Kun noradrenaliinipitoisuus nousee, aivot ovat yhtäkkiä valppaita ja yksilö herää.
Tässä tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että noradrenaliini vaikuttaa hermosoluihin ja beeta2-adrenergiseen reseptoriin, jota on läsnä mikroglia. Kun noradrenaliinipitoisuus nousee, mikroglia ilmeisesti putoaa unen tilaan.
Tämä tarkoitti sitä, että kiihottumisen ja herätystilojen aikana immuunisolut eivät voineet reagoida asianmukaisesti ja ylläpitää aivosoluyhteyksiä.
"Tämä työ viittaa siihen, että hermopiirien tehostettu uudistaminen ja leesioiden korjaaminen unen aikana voivat osittain johtua mikroglian kyvystä olla dynaamisesti vuorovaikutuksessa aivojen kanssa", kertoo ensimmäinen kirjoittaja Rianne Stowell, Ph.D.
"Kaiken kaikkiaan tämä tutkimus osoittaa myös, että mikroglia on erittäin herkkä aivotoimintaa moduloiville signaaleille ja että eläimen käyttäytymistila moduloi mikroglia-dynamiikkaa ja toimintoja", Stowell lisää.
Tulokset lisäävät todisteita siitä, että uneen liittyvillä mekanismeilla on keskeinen rooli sen varmistamisessa, että aivot saavat tarvittavat korjaukset ja toimivat edelleen oikein.
Lisäksi se voi auttaa selittämään, miksi unihäiriöillä on yhteyksiä progressiivisten neurodegeneratiivisten sairauksien, kuten dementian ja Parkinsonin taudin, puhkeamiseen.
