Was passiert mit deinem Gehirn, wenn du schläfst? Ein neues Video enthält die Antwort: Eine saftige Mischung aus Blut und Liquor cerebrospinalis schwappt in einem rhythmisch pulsierenden Tanz durch Ihr smushy Noggin.
Die Bewegung erscheint in einem am 31. Oktober veröffentlichten Video zusammen mit einem Artikel in der Zeitschrift Science fast wie eine Gezeitenbewegung. Obwohl die Forscher wussten, dass die Gehirnaktivität im Schlaf ein rhythmisches Muster annimmt, ist dieses Video und diese Studie das erste Mal, dass jemand einen ähnlich rhythmischen Fluss von Liquor cerebrospinalis beobachtet hat.
"Wir wissen seit einiger Zeit, dass es diese elektrischen Aktivitätswellen in den Neuronen gibt", sagte die Co-Autorin der Studie, Laura Lewis, Professorin für biomedizinische Technik an der Boston University, in einer Erklärung. "Aber vorher haben wir nicht bemerkt, dass es auch im CSF tatsächlich Wellen gibt."
Cerebrospinalflüssigkeit ist eine klare Flüssigkeit, die das Gehirn und das Rückenmark umgibt und abfedert. Es zirkuliert in den Meningen oder der Hülle, die das Gehirn umgibt. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine der Aufgaben der Liquor cerebrospinalis darin besteht, das Gehirn im Schlaf von toxischen Proteinen zu reinigen. Das neue Video könnte zeigen, dass der CSF genau das tut.
Lewis und ihre Kollegen nahmen Bilder von schlafenden Gehirnen auf, indem 13 Forschungsteilnehmer in den Zwanzigern und Dreißigern in einem Magnetresonanztomographen (MRT) einschliefen. Die Teilnehmer, die für diese unangenehme Anordnung bezahlt wurden, mussten auch ein Elektrodennetz auf ihrer Kopfhaut tragen, um die elektrische Aktivität ihres Gehirns zu messen.
Die Ergebnisse zeigten einen pulsierenden, vorhersagbaren Fluss. Erstens beruhigt sich die neuronale Aktivität. Dann fließt Blut aus dem Gehirn. Als nächstes fließt Cerebrospinalflüssigkeit ein. Schäumen, spülen, wiederholen. Das Muster ist so konsistent, dass es möglich ist, nur die Liquor cerebrospinalis in einer bestimmten Gehirnregion zu betrachten und festzustellen, ob eine Person wach ist oder schläft, sagte Lewis.
Die Ergebnisse könnten ein neuer Einblick in gehirnbedingte Alterungsprobleme sein. Toxische Proteine sind an der Alzheimer-Krankheit und anderen Demenzen beteiligt. Diese Demenzerkrankungen sind häufig mit Schlafstörungen verbunden, und atypische Schlafmuster können mit einem höheren Risiko für die Entwicklung einer Demenz verbunden sein. Sowohl der Langsamschlaf - eine Phase des Tiefschlafes, in der Träume auftreten - als auch die Liquor cerebrospinalis wurden mit der Reinigung des Gehirns in Verbindung gebracht. Die neue Forschung legt nahe, dass die Gehirnaktivität und der Flüssigkeitsfluss miteinander verbunden sind.
Es ist noch nicht genau klar, wie oder warum die neuronale Aktivität, der Blutfluss und die Liquor cerebrospinalis so synchron bleiben. Lewis und ihre Kollegen spekulieren, dass die Neuronen weniger Sauerstoff benötigen, wenn die Gehirnaktivität abnimmt, sodass der Blutfluss abnimmt. Die Liquor cerebrospinalis könnte dann eindringen, um den Druck im Gehirn aufrechtzuerhalten und Hirnschäden zu verhindern. Das ist jedoch nur Spekulation, sagte Lewis. Weitere Studien zu den nächtlichen Kadenzen des Gehirns sind erforderlich, um den Reinigungsfluss zu verstehen.
