Apa yang berlaku kepada otak anda ketika anda tidur? Video baru memegang jawapan: Campuran darah dan cecair cerebrospinal yang cair menerusi noggin smushy anda dalam tarian berdenyut berirama.
Pergerakan itu muncul hampir pasang surut dalam video yang dikeluarkan pada 31 Oktober bersama dengan artikel dalam jurnal Science. Walaupun para penyelidik tahu bahawa aktiviti otak mengambil corak berirama semasa tidur, video dan kajian ini menandakan pertama kali sesiapa pun telah melihat aliran cecair cerebrospinal yang juga berirama.
"Kami telah mengetahui seketika bahawa ada gelombang elektrik aktiviti di neuron," kata penulis bersama Laura Lewis, seorang profesor kejuruteraan bioperubatan di Boston University, dalam satu kenyataan. "Tetapi sebelum ini, kami tidak menyedari bahawa terdapat juga gelombang dalam CSF juga."
Cecair Cerebrospinal adalah cecair yang jelas yang mengelilingi dan memudaratkan otak dan saraf tunjang. Ia beredar di meninges, atau selongsong, yang mengelilingi otak. Penyelidikan telah mencadangkan bahawa salah satu pekerjaan cecair cerebrospinal adalah untuk membersihkan otak protein toksik semasa tidur. Video baru mungkin menunjukkan CSF melakukan perkara itu.
Lewis dan rakan-rakannya menangkap imej otak tidur dengan mempunyai 13 peserta penyelidikan, semuanya berusia 20-an dan 30-an, tertidur dalam mesin pengimejan resonans magnetik (MRI). Para peserta, yang telah dibayar untuk pengaturan yang tidak selesa ini, juga terpaksa memakai jaring elektroda pada skalpa mereka untuk mengukur aktiviti elektrik otak mereka.
Hasilnya menunjukkan aliran yang boleh ditebak dan boleh diramal. Pertama, aktiviti neural quiets. Kemudian, aliran darah keluar dari otak. Seterusnya, aliran cecair serebrospinal masuk. Sebaliknya, bilas, ulangi. Coraknya begitu konsisten sehingga mungkin melihat cairan cerebrospinal di kawasan otak yang diberikan dan memberitahu sama ada seseorang sedang bangun atau tidur, kata Lewis.
Penemuan ini mungkin merupakan pandangan baru mengenai masalah penuaan yang berkaitan dengan otak. Protein toksik terbabit dalam penyakit Alzheimer dan demensia yang lain. Demensia ini sering dikaitkan dengan tidur yang terganggu, dan pola tidur atipikal mungkin dikaitkan dengan risiko yang lebih besar untuk mengalami demensia. Kedua-dua gelombang lambat - fasa tidur yang mendalam ketika bermimpi terjadi - dan cairan serebrospinal telah dikaitkan dengan pembersihan otak. Penyelidikan baru menunjukkan bahawa aktiviti otak dan aliran bendalir dikaitkan.
Ia masih belum jelas dengan tepat bagaimana atau mengapa aktiviti saraf, aliran darah dan cecair serebrospinal kekal begitu selari. Lewis dan rakan-rakannya membuat spekulasi bahawa apabila aktiviti otak jatuh, neuron memerlukan oksigenasi yang kurang, sehingga aliran darah menurun. Cecair serebrospinal mungkin tergesa-gesa untuk mengekalkan tekanan di otak dan mencegah kerosakan otak. Itulah hanya spekulasi, walau bagaimanapun, Lewis berkata. Lebih banyak kajian mengenai neuro-neuro malam diperlukan untuk memahami aliran pembersihan.
