Aivojen puhdistuminen perustuu aivopulsaatioihin. Ne ovat kehon luonnollisia rytmejä, jotka liikuttavat verta ja aivo-selkäydinnestettä aivoissa.
Pulsaatiota tapahtuu kolmella eri tavalla. Yksi niistä on sydämen sykkeen tuottama valtimoiden kardiovaskulaarinen pulsaatio. Toinen on laskimoiden ja aivo-selkäydinnestetilojen hengityspulsaatio. Kolmas on verisuoniston seinämien hidasta vasomotorista aaltoilua.
Nestevirtaus aivoissa vilkastuu unen aikana
Näiden kolmen pulsaation ja aivojen puhdistumisen on todettu voimistuvan unen aikana. Uni auttaa täten aivoja puhdistumaan ja sitä voidaan nyt mitata Oulun yliopiston tutkijoiden kehittämällä menetelmällä.
Lue myös: Tutkijat huomasivat miten aivot kytkevät ahdistuksen päälle ja pois
Menetelmän avulla pystytään seuraamaan aivojen nesteiden liikkeen vilkastumista unen aikana. Tämä tehdään nopeasti ja turvallisesti ilman varjoaineita. Mittauksen kestoaika on noin viisi minuuttia.
Tutkimuksissa on selvinnyt, kuinka aivopulsaatioiden käyttäytyminen unen aikana muuttuu selvästi.
Aivoja puhdistavaa nestekiertoa edistävien hengitysperäisten ja vasomotoristen pulsaatioiden eteneminen aivoissa nopeutuu, kun taas sydänperäiset pulsaatiot hidastuvat. Tämä johtuu siitä, että aivokudos suodattaa vettä tehokkaammin, samalla kun valtimoimpulssin eteneminen hidastuu valtimoiden laajentuessa ja verenpaineen laskiessa unen aikana, kerrotaan tiedotteessa.
Kun ollaan unessa, aivojen ohjaussuhteet kääntyvät osin toisinpäin
Tutkimuksessa tehtiin myös toinen aivoissa tapahtuva unenaikainen muutos. Huomattiin, että aivojen toiminnan peruslogiikka muuttuu unen aikana.
Kun ollaan hereillä, aivojen hermosolujen sähköinen toiminta ohjaa verenkiertoa ja nesteiden liikettä. Silloin hermosolut aktivoituvat ensin ja vasta sen jälkeen verenkierto lisääntyy. Unen aikana tämä yhteys ei ole enää yksisuuntainen.
– Unessa erityisesti vasomotoriset aallot eli verisuonten hitaat < 0.1 Hz pulsaatiot alkavat paikallisesti ohjata myös aivojen sähköistä toimintaa ja veden liikettä, kertoo tutkimusta johtanut toiminnallisen neurokuvantamisen professori Vesa Kiviniemi.
Tämä ilmiö on havaittavissa erityisesti aivojen takaosissa esimerkiksi tuntoaivokuorella. Näissä osissa myös nesteen virtaus aivokudoksen läpi kasvaa selvästi, joka tehostaa puhdistumista.
Tämä mahdollistaa ikääntyneiden aivojen seurantaa
Saadut tulokset perustuvat kahteen tuoreeseen tutkimukseen. Toinen ilmestyi Advanced Science -tiedelehdessä ja toinen Yhdysvaltain tiedeakatemian PNAS-lehdessä.
Nämä tulokset auttavat tutkijoiden mukaan ymmärtämään entistä paremmin sitä, miten ja missä uni tehostaa aivojen puhdistumista. Aiemmin on jo ollut tiedossa, että aivojen nestekierto heikentyy iän myötä.
– Uudet mittausmenetelmät avaavat mahdollisuuksia seurata ja tulevaisuudessa myös hoitaa ikääntymiseen liittyviä muutoksia aivojen nestekierrossa, kertoo Kiviniemi.
Kiviniemen tutkimusryhmä on kehittänyt myös keinon seurata aivojen sähköistä toimintaa ja verenkiertoa unen aikana ilman magneettikuvausta. Se tehdään puettavalla mittausteknologialla.
Tutkijat etsivät parhaillaan menetelmiä, joiden avulla iän myötä hiipuvaa aivojen nestekiertoa ja aivopulsaatioiden toimintaa voitaisiin tehostaa. Sillä saataisiin hidastettua ikääntymisen tuomia vaikutuksia aivoihin.