Die Wissenschaft sagt uns, dass eine Menge guter Dinge passiert in unserem Gehirn, während wir schlafen, lernen und Erinnerungen konsolidiert werden, und die Abfälle entfernt, unter anderem. Neue Forschung zeigt zum ersten mal, dass wichtige Zellen des Immunsystems, sogenannte mikroglia—die spielen eine wichtige Rolle bei der Neuordnung der verbindungen zwischen den Nervenzellen, die Bekämpfung von Infektionen und die Reparatur von Schäden—sind auch in Erster Linie aktiv, während wir schlafen.
Die Ergebnisse, die durchgeführt wurden, in Mäusen und erscheinen in der Zeitschrift Nature Neuroscience, Implikationen für die Plastizität des Gehirns, Erkrankungen wie Autismus-Spektrum-Störungen, Schizophrenie und Demenz, die entstehen, wenn das Gehirn die Netzwerke sind nicht richtig gepflegt, und die Fähigkeit des Gehirns, Infektionen abzuwehren und die Reparatur der Schäden nach einem Schlaganfall oder anderen traumatischen Verletzungen.
„Es wurde weitgehend davon ausgegangen, dass die dynamische Bewegung von microglial Prozesse ist nicht empfindlich auf die Verhaltens-Zustand des Tieres“, sagte Ania Majewska, Ph. D., ein professor an der University of Rochester Medical Center (URMC) Del Monte Institut für Neurowissenschaften und führen Autor der Studie. „Diese Forschung zeigt, dass die Signale in unserem Gehirn modulieren, dass die Schlaf-und wach-Zustand auch als ein Schalter, der schaltet das Immunsystem ab und auf.“
Mikroglia dienen, wie das Gehirn die Ersthelfer, Kontrolle von Gehirn und Rückenmark, und sprang in den Maßnahmen zur Beseitigung von Infektionen oder verschlingen Trümmer von Toten Zellen Gewebe. Es ist erst vor kurzem, dass Majewska und andere haben gezeigt, dass diese Zellen spielen auch eine wichtige Rolle in der Plastizität, der fortlaufende Prozess, durch den komplexe Netzwerke und verbindungen zwischen den Nervenzellen verdrahtet sind, und rewired während der Entwicklung und zur Unterstützung von lernen, Gedächtnis, Kognition und Motorik.
In früheren Studien, Majewska Labor hat gezeigt, wie mikroglia interagieren mit Synapsen, die Stelle, wo sich die Axone einer Nervenzelle verbindet und kommuniziert mit seinen Nachbarn. Die mikroglia dazu beitragen, die Gesundheit und Funktion der Synapsen und beschneiden verbindungen zwischen den Nervenzellen, wenn Sie nicht mehr notwendig für die Funktion des Gehirns.
Die aktuelle Studie weist auf die Rolle von Noradrenalin, einem neurotransmitter, der Signale Erregung und stress im zentralen Nervensystem. Diese Chemikalie ist in niedrigen Ebenen im Gehirn, während wir schlafen, aber wenn die Produktion stockt es weckt unsere Nervenzellen, wodurch wir aufwachen und munter werden. Die Studie zeigte, dass Noradrenalin wirkt auf einen spezifischen rezeptor, den beta2-adrenergen rezeptor, ausgedrückt in hohen Stufen in der mikroglia. Wenn diese Chemikalie im Gehirn, den mikroglia schlüpfen Sie in eine Art Winterschlaf.
Die Studie, die beschäftigte eine erweiterte imaging-Technologie, können die Forscher beobachten Aktivität im lebenden Gehirn zeigten, dass bei Mäusen, die ausgesetzt waren, hohe Konzentrationen von Noradrenalin, die mikroglia wurde inaktiv und nicht in der Lage waren, zu reagieren, um lokale Verletzungen und zog sich zurück von Ihrer Rolle in der Neuverkabelung Gehirn-Netzwerke.
„Diese Arbeit legt nahe, dass der verstärkte Umbau der neuronalen schaltkreise und die Reparatur von Läsionen während des Schlafes kann vermittelt werden zum Teil durch die Fähigkeit der mikroglia dynamisch interagieren mit dem Gehirn“, sagt Rianne Stowell, Ph. D. postdoctoral associate an URMC und ersten Autor des Papiers. „Insgesamt ist diese Forschung zeigt auch, dass mikroglia sind außerordentlich empfindlich auf Signale modulieren, dass die Funktion des Gehirns und das microglial Dynamik und Funktionen moduliert durch die Verhaltens-Zustand des Tieres.“