Сон и движение жидкости в мозге: исследование с МРТ у здоровых взрослых

Сон важен для очищения мозга от продуктов обмена. Но как именно это происходит у людей, до конца неясно. В новом исследовании учёные совместили электроэнцефалографию (ЭЭГ) и многократную диффузионную МРТ, чтобы посмотреть, как меняются показатели движения молекул воды в разных областях мозга в зависимости от глубины сна.

В исследовании участвовали 12 здоровых взрослых, но для анализа оставили девять человек, которые спали во время всех сканирований. Сон вызывали с помощью золпидема — препарата, который используется в медицине для лечения бессонницы. Глубину сна оценивали по специальному показателю ORP, который хорошо совпадает с данными ЭЭГ.

Оказалось, что чем глубже сон, тем ниже показатели анизотропии в белом веществе — это может отражать изменения в движении жидкости по проводящим путям. В сером веществе изменения были ещё заметнее: снижались показатели диффузии, а куртозисные метрики менялись в противоположную сторону. Эти эффекты были в основном в передних и центральных отделах мозга, включая сенсомоторные и медиальные лобно-цингулярные области.

Анализ связей между областями выявил семь корреляций, чувствительных к глубине сна. Четыре из них находились в бассейне средней мозговой артерии, две — в заднем сосудистом бассейне (мозжечок и червь), и одна связь охватывала переднюю и среднюю мозговые артерии.

Авторы заключают, что во время сна в мозге происходят регион-специфичные и скоординированные изменения диффузии. Это лишь предварительные данные, но они создают основу для дальнейшего изучения глимфатической системы — механизма очистки мозга, который активен во сне.