Mechanisms of Activation of Brain’s Drainage during Sleep: The Nightlife of Astrocytes
Механизмы активации дренажа мозга во сне: ночная жизнь астроцитов
Dmitry E. Postnov, Oxana V. Semyachkina-Glushkovskaya, Elena S. Litvinenko, Jürgen Kurths and Tomas Penzel
Cells
Volume 233, pages 579–588 - Published 08 March 2024

Аннотация

Изучение функций, механизмов генерации и путей движения мозговых жидкостей имеет долгую историю, но последнее десятилетие было особенно продуктивным. Предложенная 10 лет назад глимфатическая гипотеза, предполагающая механизм работы системы удаления отходов мозга , вызвала активную дискуссию и в тоже время стимулировала экспериментальные исследования, нацеленные на поиск новых фактов и аргументов. В частности, было обнаружено, что интенсивность выведения метаболитов существенно меняется при переходе от сна к бодрствованию. Интересно, что на клеточном уровне в фокусе исследователей оказались астроциты – глиальные клетки, которые, за последние два десятилетия были признаны равноправными партнерами нейронов и выполняют множество важных функций. В частности, важная роль была отведена астроцитам в рамках глимфатической гипотезы.

В этом обзоре мы придерживаемся «астроцитоцентрического» взгляда на процесс очистки мозга от вредных метаболитов и объяснению ее активации во время сна с точки зрения новых открытий за последнее десятилетие. Наш главный вывод заключается в том, что этот процесс необходимо анализировать как на системном (всего мозга), так и на локальном (клеточном) уровне. Локальный уровень здесь означает, что нейро-глиально-сосудистую
единицу также можно рассматривать как наименьшую функциональную единицу сна, и, следовательно, наименьшую функциональную единицу, обеспечивающую локальный вывод метаболитов.

Вверху: Объем периваскулярных пространств сосудов мозга существенно различен при бодрствовании (слева) и во сне (справа). В середине: взаимодействие между нейроном (фиолетовым) и астроцитом (зеленым) двунаправленно зависит от локального выброса норадреналина.
Внизу: Различные способы аппроксимации межклеточного пространства приводят к существенно различному балансу вкладов диффузии и адвекции в молекулярный транспорт.
Made on
Tilda