Badacze z Uniwersytetu w Oulu opisali zjawisko, które może zmienić nasze rozumienie snu i czuwania. Okazuje się, że mózgi osób cierpiących na narkolepsję typu 1 generują fale pulsacyjne niezwykle podobne do tych, które u zdrowych ludzi pojawiają się wyłącznie podczas snu. Wyniki opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) sugerują, że kluczową rolę w tym procesie odgrywa neuroprzekaźnik oreksyna. Odkrycie to ma znaczenie nie tylko dla samych pacjentów, ale także dla zrozumienia chorób neurodegeneracyjnych, takich jak alzheimer.
Mózg osób z narkolepsją działa jak we śnie
Narkolepsja typu 1 to przewlekłe zaburzenie neurologiczne, którego głównym objawem jest nadmierna senność w ciągu dnia. Chorzy zmagają się także z katapleksją, czyli nagłymi napadami utraty napięcia mięśniowego, z paraliżem sennym oraz z halucynacjami występującymi przy zasypianiu lub wybudzaniu. Źródłem tych problemów jest niedobór oreksyny, hormonu produkowanego w podwzgórzu, który odpowiada za utrzymanie stanu czuwania i równowagi wielu procesów fizjologicznych. Choć choroba dotyczy stosunkowo niewielkiej części populacji, jej skutki są poważne i znacząco obniżają jakość życia pacjentów.
Czytaj też: Udar mózgu nie musi oznaczać kalectwa. Ten lek zatrzyma drugą falę zniszczeń
Mózg, pozbawiony klasycznego układu limfatycznego, usuwa zbędne produkty przemiany materii dzięki układowi glimfatycznemu. Mechanizm ten opiera się na ruchu płynu mózgowo-rdzeniowego, którego przepływ napędzają różnego rodzaju pulsacje. Wyróżnia się pulsacje powiązane z pracą serca, pulsacje wynikające z rytmu oddychania oraz wolne fale naczyniowe, czyli tzw. pulsacje wazomotoryczne, zależne od zmian napięcia ścian naczyń krwionośnych. Wszystkie te mechanizmy stają się szczególnie aktywne podczas snu, co sprzyja efektywnemu oczyszczaniu mózgu z toksyn, w tym białek związanych z rozwojem chorób neurodegeneracyjnych. Zaburzenia w tym procesie uważa się za jeden z czynników zwiększających ryzyko otępienia.
Fińscy naukowcy przeprowadzili badanie z udziałem 23 pacjentów cierpiących na narkolepsję typu 1 oraz grupy zdrowych osób. Zastosowali w nim szybkie obrazowanie funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI), które pozwala rejestrować niezwykle subtelne różnice w aktywności neuronalnej. Po raz pierwszy możliwe było bezpośrednie porównanie pulsacji w mózgach pacjentów z narkolepsją w stanie czuwania z pulsacjami obserwowanymi u zdrowych osób zarówno w czasie czuwania, jak i snu.
Okazało się, że w mózgach osób cierpiących na narkolepsję fale wazomotoryczne w stanie czuwania mają taką samą intensywność jak u zdrowych ochotników podczas snu. Co więcej, były one wyraźnie silniejsze niż u zdrowych osób, które pozostawały przytomne. Odmienny obraz pojawił się w przypadku pulsacji powiązanych z biciem serca i oddechem – u pacjentów z narkolepsją były one osłabione w porównaniu do zdrowych osób w stanie czuwania.
Naukowcy wiążą ten fenomen z niedoborem oreksyny. Neuroprzekaźnik ten może działać hamująco na pulsacje mózgowe. Gdy brakuje oreksyny, fale wazomotoryczne stają się nadmiernie aktywne, co prowadzi do stanu przypominającego sen, mimo że pacjent pozostaje przytomny.
Matti Järvelä, doktorant z Uniwersytetu w Oulu, współautor badania, mówi:
Ta hipoteza jest zgodna z wcześniejszymi obserwacjami, według których starsi pacjenci z narkolepsją mają mniejsze złogi amyloidu związane z chorobą Alzheimera niż osoby zdrowe, a leki hamujące działanie oreksyny mogą redukować nagromadzenie szkodliwych substancji w ośrodkowym układzie nerwowym.
Odkrycie otwiera nowe perspektywy dla badań nad oczyszczaniem mózgu i rolą oreksyny w tym procesie. Wiadomo, że zakłócenia w funkcjonowaniu układu glimfatycznego są powiązane z chorobami neurodegeneracyjnymi, dlatego zrozumienie mechanizmu pulsacji może mieć znaczenie w opracowywaniu nowych terapii. Badacze podkreślają, że kolejnym krokiem powinno być sprawdzenie, jak leki wpływające na układ oreksynowy oddziałują na pulsacje i proces oczyszczania mózgu. To może pomóc nie tylko pacjentom z narkolepsją, ale także osobom zagrożonym chorobami neurodegeneracyjnymi.
