Esileht > aju ja teadvus, ajuteadus, uni ja unenäod > Une funktsiooniks on ajupesu!

Une funktsiooniks on ajupesu!

Ma olen alati tahtnud teada, miks me magame. Kummaline ju, et kaua üleval olles tuleb vastupandamatu soov lasta silmad kinni ja heita pikali. Ja sellele järgneb uni, 7-8 tundi eemalolekut argipäevast, teadusest ja reaalsusest. Miks magada?

Viimastel aastatel on kõige popimad olnud teooriad, mis väidavad, et uni on mälusisude salvestamiseks või sünapsite suuruse vähendamiseks. Lisaks on taaselustatud lihtne idee, et uni on tõepoolest üksikneuronite puhkuseks.

Teadus on põnev seetõttu, et kunagi ei tea täpselt, mida me järgmiseks teada saame ja vahel on isegi raske ette aimata, kust valdkonnast läbimurre tulla võib. Nii on ka seekordne edasiminek une funktsiooni mõistmises pisut ootamatu, aga selle võrra ka põnevam.

Uus avastus tuleb Maiken Nedergaardi laborist. See teadlasterühm pole sugugi keskendunud uneuuringutele või mõelnud pikalt selle üle, mis võiks olla une funktsioon. Labori fookuses on hoopiski gliiarakud ja nende roll aju töös. Üheks uurimissuunaks on ka aju puhastussüsteem: erinevalt muust kehast ei ole ajus lümfisüsteemi, seega on põnev ja Nedergaardi laboris uuritav küsimus, kuidas ajust ebavajalikke kõrvalprodukte ja mürkaineid kõrvaldatakse (“mürkained” ei ole sugugi liiga dramaatiline kirjeldus – näiteks beeta amüloid valkude kogunemist ajus on seotud Alzheimeri tõvega). Näib, et just gliiarakud sellist puhastustööd teevadki. Ja nagu selgub nüüd, on selle puhastustöö jaoks tarvis und.

Nedergaardi grupis on välja töötatud uued meetodid, kuidas seda aju puhastusjaama uurida. Aju tserebospinaalsesse vedelikku sisestatakse molekulaarsed markerid, mis võimaldavad teadlastel kuvada selle vedeliku liikumist ajus. Eelnevates Nedergaardi grupi töödes on näidatud, et see meetod töötab ja tõepoolest aitab jälgida seda, kuidas ebaolulisi produkte ja mürkaineid ajust kõrvaldatakse: tserebospinaalvedelik uhub läbi ajurakkude vahelise ruumi ja gliiarakkude süsteem aitab ebavajalikud ja kahjulikud ained ajust välja.

Antud töös, mis sai sel nädalal avaldatud ajakirjas Science, näidatakse, kuidas see puhastusprotsess erineb ärkveloleku ja une vahel. Une ajal on võimalik näha, kuidas tserebospinaalvedelik liikus kiiresti läbi hiirte ajukoe ja viis endaga kaasa ka toksilised ained. Ajupesu toimis. Ärkveloleku ajal reetsid markerid aga, et tserebospinaalvedelik läbi ajukoe ei liigu. Mürkained jäid ajju, ajupesu polnud tõhus. Seda sama katset korrati ka üldnarkoosi seisundis, mis on sarnane sügavale unele, ja leiti, et ka üldnarkoosi all voolab tserebospinaalvedelik taas muretult läbi ajukoe. Seega ärkvelolek on seotud mittetõhusa ajupesuga. Miks?

Nedergaardi laboris tehtud mõõtmised näitavad, et une ajal on ajurakkude vaheline ruum umbes 60% suurem kui ärkvelolekus. Seega on muidugi tserebospinaalvedelikul lihtsam läbi ajukoe liikuda just unes. Aga miks on ärkvelolekus ajurakkude vaheline ruum kitsam?

Mõnel on ajust üsna staatiline vaade, aga aju pole sugugi nii igav – ka praegu, seda teksti lugedes, muutuvad teie ajus närvirakkude omavahelised ühendused. Aga lisaks sellele võib muutuda ka osade ajurakkude suurus. Täpsed mehhanismid, miks ja kuidas une ajal ajurakkude vaheline ruum avardub ja ärkvelolekus kitseneb, ei ole selged, kuid ühe idee kohaselt kontrollivad seda muutust neuromodulaatorid, millest üheks on noradrenaliin. Une ajal on noradrenaliini ajus vähem ja on teada, et noradrenaliini lokaalse manustamisega saab muuta ajuseisundit.

Uurimaks hüpoteesi, et noradrenaliin kontrollib ka ajurakkude vahelise ruumi avarust, tuli lihtsalt ärkvelolevate hiirte ajju manustada noradrenaliini retseptoreid blokeerivaid kemikaale. Ja voila, tserebospinaalvedelik voolas hooga läbi sellise manipuleeritud ajukoe ning ajurakkude vaheline ruum suurenes.

Need tulemused viitavad sellele, et une funktsiooniks on tõepoolest ajupesu. Ärkvelolevas ajus infotöötluse ajal on rakud aktiivsemad, nendevaheline ruum väiksem ja seega on raskem aju puhastada. Nagu Maiken Nedergaard ise ütleb – ka oma kodus saab korraga kas pidada pidu või koristada, aga mitte mõlemat korraga (proovige järele, kui ei usu!). Magage ja hoidke oma aju puhtana!

Allikas: Xie jt (2013) Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain. Science

  1. jaanaru
    oktoober 20, 2013, 7:52 p.l.
  2. Bachmann
    oktoober 21, 2013, 10:35 e.l.

    Olin just mõelnud Jaanile soovitada selle töö kommentaar blogisse panna, kui “telepaatia toimiski”. … Üks viimase aja huvitavamaid artikleid. On väärtuslik iseenesest ka neurobioloogia jaoks ning tuleviku ravimeetodeid silmas pidades, kuid pole võimatu, et siin on peidus ka mingi oluline sõnum teadvuseteaduse jaoks. Pole võimatu, et teadvuse ja teadvusetuse seisundite vaheldumises mängib see “assiniseerimismehhanism” suuremat rolli kui esmapilgul paistab. Pole võimatu, et — ehkki ilmselt neuronite töörezhiim on see otsene alus teadvusseisundite vaheldumisele — neuronite rezhiimimuutus kutsutakse esile just neuronivõrgustiku-väliste muutuste poolt. On ju närvivõrgustike signaaliedastusprotsessid sõltuvad sellest biokeemilisest keskkonnast, mis jääb väljapoole närvirakkude membraane. Võib juhtuda, et lähiaja mitmetes uurimustes hakatakse võrdlevalt uurima, mil määral ja moel anesteetikumid ja stimulandid mõjuvad närviprotsessidele ühelt poolt ja kõnealloleva puhastussüsteemi seisundile teiselt poolt. Seda nii ajuruumis kui ka seisundimuutuste ajas (alates aja mikroskaalast). Ehk pakub ajusiseste protsesside “muna-ja-kana probleem” veel nii mõnegi üllatuse. Kumb oli enne, kas kvalitatiivne muutus närviaktiivuses ja siis puhastussüsteemis või vastupidi ??

  3. Jana
    oktoober 26, 2013, 7:16 p.l.

    kas võiks ka oletada, et sama “suurpuhastus” toimub koomas viibiva patsiendi ajus?

  4. jaanaru
    oktoober 28, 2013, 12:51 p.l.

    huvitav mõte ja küsimus, kui võrrelda koomaseisundit pika ja püsiva unega, kuid tegelikkuses on koomapatsiendi ajus mitmeid protsesse, mis töötavad teistmoodi (nt ka gliiarakkude tööjaotus on teistsugune: loomulikel põhjustel läheb palju nende tööst taasehitusprotsessidesse), seega ma arvaks, et enne küsimuse täpset vastamist peaks seda küsimust uurima (tobe, aga teaduslikult korrektne vastus)

  5. august 30, 2014, 12:02 p.l.

    Oletan, et midagi sellist vist toimubki, ega muidu ei viida inimesi kunstlikult koomasse. Seda küsimust peaks vist arstidelt küsima!

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s