One more reason to get a good night’s sleep | Jeff Iliff

Translator: Kitchka Dyankova Reviewer: Anton Hikov

Sleep.

Сънят.

It's something we spend about a third of our lives doing,

Прекарваме около една трета от живота си в сън,

but do any of us really understand what it's all about?

но разбира ли наистина някой от нас защо е така?

Two thousand years ago, Galen,

Преди две хиляди години, Гален,

one of the most prominent medical researchers

един от най-изявените медици

of the ancient world,

на древния свят,

proposed that while we're awake,

предположил, че докато сме будни,

our brain's motive force, its juice,

движещата сила на мозъка ни, неговият сок,

would flow out to all the other parts of the body,

изтича до другите части на тялото

animating them but leaving the brain all dried up,

и им вдъхва живот, оставяйки мозъка да изсъхне напълно.

and he thought that when we sleep,

Той мислел, че когато спим,

all this moisture that filled the rest of the body

цялата влага, изпълваща другите части на тялото,

would come rushing back,

бързо се връща,

rehydrating the brain

рехидратира мозъка

and refreshing the mind.

и освежава съзнанието.

Now, that sounds completely ridiculous to us now,

Сега това звучи напълно абсурдно,

but Galen was simply trying to explain

но Гален просто се е опитвал да обясни

something about sleep

нещо за съня,

that we all deal with every day.

с което всички се сблъскваме всеки ден.

See, we all know based on our own experience

Всички знаем от собствен опит,

that when you sleep, it clears your mind,

че сънят прояснява съзнанието,

and when you don't sleep,

а когато не спим,

it leaves your mind murky.

съзнанието ни остава мрачно.

But while we know a great deal more about sleep now

Но докато сега знаем много повече за съня,

than when Galen was around,

от по времето на Гален,

we still haven't understood why it is that sleep,

все още не сме разбирали защо от всичките ни действия

of all of our activities, has this incredible

точно сънят има тази

restorative function for the mind.

невероятна възстановителна функция за съзнанието.

So today I want to tell you about

Днес искам да ви разкажа

some recent research

за някои скорошни изследвания,

that may shed new light on this question.

които може да хвърлят нова светлина по въпроса.

We've found that sleep may actually be

Открихме, че сънят всъщност може да е

a kind of elegant design solution

един вид елегантно устройствено решение

to some of the brain's most basic needs,

за някои от най-основните нужди на мозъка,

a unique way that the brain

уникален начин, по който мозъкът

meets the high demands and the narrow margins

се справя с големите изисквания и тесните граници,

that set it apart from all the other organs of the body.

които го отличават от всички останали органи в тялото.

So almost all the biology that we observe

Почти всичко, което наблюдаваме в биологията,

can be thought of as a series of problems

може да се определи като поредица от задачи

and their corresponding solutions,

и съответните им решения,

and the first problem that every organ must solve

а първият проблем, който всеки орган трябва да разреши

is a continuous supply of nutrients to fuel

е непрекъснатото снабдяване с хранителни вещества

all those cells of the body.

за поддържане на всички клетки на тялото.

In the brain, that is especially critical;

За мозъка това е особено важно,

its intense electrical activity uses up

неговата интензивна електрическа активност изразходва

a quarter of the body's entire energy supply,

една четвърт от целия енергиен запас на тялото,

even though the brain accounts

въпреки че мозъкът представлява

for only about two percent of the body's mass.

само около два процента от масата на тялото.

So the circulatory system

Кръвоносната система

solves the nutrient delivery problem

разрешава проблема с доставката на хранителни вещества

by sending blood vessels to supply nutrients

чрез кръвоносните съдове, които отнасят хранителни вещества

and oxygen to every corner of our body.

и кислород до всяко кътче в тялото ни.

You can actually see it in this video here.

Можете да го видите в действителност в това видео.

Here, we're imaging blood vessels

Тук се виждат кръвоносните съдове

in the brain of a living mouse.

в мозъка на жива мишка.

The blood vessels form a complex network

Кръвоносните съдове образуват сложна мрежа,

that fills the entire brain volume.

която изпълва целия обем на мозъка.

They start at the surface of the brain,

Те започват на повърхността му

and then they dive down into the tissue itself,

и после се вмъкват в самата тъкан,

and as they spread out, they supply nutrients

разпростират се и снабдяват с хранителни вещества

and oxygen to each and every cell in the brain.

и кислород всяка клетчица в мозъка.

Now, just as every cell requires

Както всяка клетка има нужда

nutrients to fuel it,

от хранителни вещества, за да я поддържат,

every cell also produces waste as a byproduct,

тя също произвежда и отпадъци като страничен продукт

and the clearance of that waste

и изхвърлянето на тези отпадъци

is the second basic problem

е вторият основен проблем,

that each organ has to solve.

който всеки орган трябва да разреши.

This diagram shows the body's lymphatic system,

Тази диаграма показва лимфната система на тялото,

which has evolved to meet this need.

която се е развила, за да посрещне тази нужда.

It's a second parallel network of vessels

Тя е втора, паралелна мрежа от съдове,

that extends throughout the body.

която се разпростира в тялото

It takes up proteins and other waste

и взима протеините и другите отпадъци

from the spaces between the cells,

от пространствата между клетките,

it collects them, and then dumps them into the blood

събира ги и после ги изхвърля в кръвта,

so they can be disposed of.

така че да се оттървем от тях.

But if you look really closely at this diagram,

Но ако внимателно гледате диаграмата,

you'll see something

ще видите нещо,

that doesn't make a lot of sense.

което не изглежда много смислено.

So if we were to zoom into this guy's head,

Ако се вмъкнем в главата на този човек,

one of the things that you would see there

едно от нещата, които ще видим е,

is that there are no lymphatic vessels in the brain.

че в мозъка няма лимфни съдове.

But that doesn't make a lot of sense, does it?

Това не е много разумно, нали?

I mean, the brain is this intensely active organ

Мозъкът е интензивно работещ орган

that produces a correspondingly large amount of waste

и произвежда съответно голямо количество отпадъци,

that must be efficiently cleared.

които трябва ефективно да се почистват.

And yet, it lacks lymphatic vessels, which means that

И при все това, той няма лимфни съдове, което означава че

the approach that the rest of the body takes

подходът на останалите части на тялото

to clearing away its waste

към почистването на отпадъците

won't work in the brain.

няма да работи за мозъка.

So how, then, does the brain solve

Тогава, как мозъкът решава

its waste clearance problem?

задачата за изхвърляне на отпадъци?

Well, that seemingly mundane question

Този привидно прост въпрос

is where our group first jumped into this story,

вкара за пръв път групата ни в тази история

and what we found

и открихме,

as we dove down into the brain,

"гмуркайки" се в мозъка,

down among the neurons and the blood vessels,

между невроните и кръвоносните съдове,

was that the brain's solution

че неговият отговор

to the problem of waste clearance,

на проблема с изхвърлянето на отпадъците

it was really unexpected.

е наистина изненадващ,

It was ingenious,

находчив,

but it was also beautiful.

а също и красив.

Let me tell you about what we found.

Нека ви кажа какво открихме.

So the brain has this large pool

Мозъкът има голям запас

of clean, clear fluid called cerebrospinal fluid.

от чиста, прозрачна течност, наречена гръбначно-мозъчна течност.

We call it the CSF.

Казваме ѝ CSF.

The CSF fills the space that surrounds the brain,

CSF изпълва пространството около мозъка

and wastes from inside the brain

и отпадъците от вътрешността му

make their way out to the CSF,

се отправят към CSF,

which gets dumped, along with the waste, into the blood.

която пък се изхвърля в кръвта заедно с тях.

So in that way, it sounds a lot like

Този подход прилича много на

the lymphatic system, doesn't it?

лимфната система, нали?

But what's interesting is that the fluid and the waste

Интересното е, че течността и отпадъците

from inside the brain,

от вътрешността на мозъка

they don't just percolate their way randomly

не се процеждат по случайни пътища

out to these pools of CSF.

към резервоарите с CSF.

Instead, there is a specialized network of plumbing

Вместо това, има специализирана "водопроводна" мрежа,

that organizes and facilitates this process.

която организира и подпомага този процес.

You can see that in these videos.

Можете да я видите в това видео.

Here, we're again imaging into the brain

Тук отново представяме мозъка

of living mice.

на жива мишка.

The frame on your left shows

Кадърът вляво показва

what's happening at the brain's surface,

какво се случва на повърхността на мозъка,

and the frame on your right shows

а този вдясно показва

what's happening down below the surface of the brain

какво се случва под повърхността,

within the tissue itself.

в самата тъкан.

We've labeled the blood vessels in red,

Означили сме кръвоносните съдове с червено,

and the CSF that's surrounding the brain

а CSF, която обгръща мозъка

will be in green.

е в зелено.

Now, what was surprising to us

Какво ни изненада --

was that the fluid on the outside of the brain,

това, че течността на повърхността на мозъка

it didn't stay on the outside.

не остава там.

Instead, the CSF was pumped back into

Вместо това тя се изпомпва обратно навътре

and through the brain

през мозъка

along the outsides of the blood vessels,

по протежение на външните повърхности на кръвоносните съдове

and as it flushed down into the brain

и докато нахлува в мозъка

along the outsides of these vessels,

по външната повърхност на съдовете,

it was actually helping to clear away,

тя всъщност помага да се изхвърлят,

to clean the waste from the spaces

да се разчистят отпадъците от пространствата

between the brain's cells.

между мозъчните клетки.

If you think about it,

Като помислим,

using the outsides of these blood vessels like this

използването на външната повърхност на кръвоносните съдове по този начин

is a really clever design solution,

е наистина хитро устройствено решение,

because the brain is enclosed

защото мозъкът е ограден

in a rigid skull

от твърд череп

and it's packed full of cells,

и е изпълнен с клетки до краен предел,

so there is no extra space inside it

така че в него няма допълнително място

for a whole second set of vessels like the lymphatic system.

за цял втори комплект от съдове като лимфната система.

Yet the blood vessels,

А кръвоносните съдове

they extend from the surface of the brain

се простират от повърхността на мозъка

down to reach every single cell in the brain,

навътре, за да достигнат до всяка клетка

which means that fluid

и това означава, че течността,

that's traveling along the outsides of these vessels

движеща се по външната им повърхност,

can gain easy access to the entire brain's volume,

може лесно да получи достъп до целия обем на мозъка.

so it's actually this really clever way

Това, всъщност, е наистина хитър начин

to repurpose one set of vessels, the blood vessels,

да се добави нова цел на единия комплект съдове - кръвоносните

to take over and replace the function

и те да изземат и заместят функционирането

of a second set of vessels, the lymphatic vessels,

на втори комплект съдове - лимфните,

to make it so you don't need them.

така, сякаш не се нуждаем от тях.

And what's amazing is that no other organ

Удивителното е, че никой друг орган

takes quite this approach

не използва точно този начин за

to clearing away the waste from between its cells.

почистване на отпадъците измежду клетките си.

This is a solution that is entirely unique to the brain.

Това уникално решение е присъщо само на мозъка.

But our most surprising finding

Но най-изненадващото ни откритие

was that all of this,

беше, че всичко това,

everything I just told you about,

всичко, за което ви разказах току-що,

with all this fluid rushing through the brain,

с течността, нахлуваща в мозъка,

it's only happening in the sleeping brain.

се случва само в спящия мозък.

Here, the video on the left

Тук, видеото вляво

shows how much of the CSF is moving

показва колко CSF минава

through the brain of a living mouse while it's awake.

през мозъка на жива мишка, докато е будна.

It's almost nothing.

Почти никаква течност.

Yet in the same animal,

А при същото животно,

if we wait just a little while until it's gone to sleep,

ако изчакаме малко, докато заспи,

what we see is that the CSF

виждаме, че CSF

is rushing through the brain,

връхлита в мозъка

and we discovered that at the same time

и открихме, че в момента, в който

when the brain goes to sleep,

мозъкът заспива,

the brain cells themselves seem to shrink,

мозъчните клетки сякаш се свиват,

opening up spaces in between them,

отваряйки пространствата помежду си,

allowing fluid to rush through

позволявайки на течността да премине

and allowing waste to be cleared out.

и отпадъците да бъдат почистени.

So it seems that Galen may actually have been

Изглежда, че Гален всъщност е бил

sort of on the right track when he wrote about

на прав път, когато е писал за

fluid rushing through the brain

течност, движеща се в мозъка

when sleep came on.

по време на сън.

Our own research, now it's 2,000 years later,

Нашето проучване, 2 000 години по-късно,

suggests that what's happening is that

предполага, че

when the brain is awake

когато мозъкът е буден

and is at its most busy,

и е най-зает,

it puts off clearing away the waste

той отлага почистването на отпадъците

from the spaces between its cells until later,

от пространствата между клетките си за по-късно

and then, when it goes to sleep

и после, когато заспи

and doesn't have to be as busy,

и няма такава заетост,

it shifts into a kind of cleaning mode

той влиза в нещо като почистващ режим,

to clear away the waste

за да изчисти отпадъците

from the spaces between its cells,

от пространствата между клетките си,

the waste that's accumulated throughout the day.

отпадъците, които са се натрупали през деня.

So it's actually a little bit like how you or I,

На практика прилича малко на това как вие или аз,

we put off our household chores during the work week

как ние отлагаме домакинската работа през работната седмица,

when we don't have time to get to it,

когато нямаме време за нея

and then we play catch up on all the cleaning that we have to do

и после наваксваме с цялото чистене, което е необходимо,

when the weekend rolls around.

щом дойдат почивните дни.

Now, I've just talked a lot about waste clearance,

Говорих много за изхвърляне на отпадъци,

but I haven't been very specific

но не бях много конкретен

about the kinds of waste

за видовете отпадъци,

that the brain needs to be clearing

които мозъкът трябва да изхвърля

during sleep in order to stay healthy.

по време на сън, за да е здрав.

The waste product that these recent studies

Отпадният продукт, към който преди всичко

focused most on is amyloid-beta,

бяха насочени новите изследвания, е амилоид-бета –

which is a protein that's made in the brain all the time.

това е протеин, който постоянно се произвежда в мозъка.

My brain's making amyloid-beta right now,

Моят мозък произвежда амилоид-бета в момента,

and so is yours.

а също и вашите.

But in patients with Alzheimer's disease,

Но при пациенти с болестта на Алцхаймер

amyloid-beta builds up and aggregates

амилоид-бета протеинът се натрупва и събира

in the spaces between the brain's cells,

в пространствата между мозъчните клетки,

instead of being cleared away like it's supposed to be,

вместо да бъде изхвърлен, както се предполага

and it's this buildup of amyloid-beta

и това натрупване на амилоид-бета

that's thought to be one of the key steps

се смята за една от ключовите стъпки

in the development of that terrible disease.

в развитието на тази ужасна болест.

So we measured how fast amyloid-beta is cleared

Измерихме колко бързо амилоид-бета се изхвърля

from the brain when it's awake

от мозъка, когато е буден

versus when it's asleep,

в сравнение със съня

and we found that indeed,

и открихме, че наистина

the clearance of amyloid-beta

изхвърлянето на амилоид-бета

is much more rapid from the sleeping brain.

е много по-бързо при спящия мозък.

So if sleep, then,

Ако сънят

is part of the brain's solution

е част от решението на мозъка

to the problem of waste clearance,

на задачата за изхвърляне на отпадъците,

then this may dramatically change how we think

това може драматично да промени представата ни

about the relationship between sleep,

за връзката между съня,

amyloid-beta, and Alzheimer's disease.

амилоид-бета и болестта на Алцхаймер.

A series of recent clinical studies

Поредица скорошни клинични изследвания

suggest that among patients

предполагат, че при пациенти,

who haven't yet developed Alzheimer's disease,

които все още не са развили Алцхаймер,

worsening sleep quality and sleep duration

влошаването на качеството и продължителността на съня

are associated with a greater amount

се свързват с по-голямо количество

of amyloid-beta building up in the brain,

амилоид-бета в мозъка.

and while it's important to point out

Важно е да изтъкнем,

that these studies don't prove

че тези изследвания не доказват,

that lack of sleep or poor sleep

че липсата на сън или лошият сън

cause Alzheimer's disease,

причиняват Алцхаймер,

they do suggest that the failure of the brain

но те предполагат, че неспособността на мозъка

to keep its house clean

да поддържа къщата си чиста,

by clearing away waste like amyloid-beta

като изхвърля отпадъци като амилоид-бета,

may contribute to the development

може да допринесе за развитието

of conditions like Alzheimer's.

на състояния, подобни на Алцхаймер.

So what this new research tells us, then,

Това, което новото изследване всъщност ни казва е,

is that the one thing that all of you

че нещото, което всички вие

already knew about sleep,

вече знаехте за съня,

that even Galen understood about sleep,

нещото, което дори Гален е разбирал --

that it refreshes and clears the mind,

че сънят освежава и прояснява съзнанието,

may actually be a big part

може всъщност да е голяма част

of what sleep is all about.

от смисъла на съня.

See, you and I, we go to sleep

Вие и аз, всички ние заспиваме

every single night,

всяка нощ,

but our brains, they never rest.

но нашите мозъци никога не почиват.

While our body is still

Докато тялото е неподвижно,

and our mind is off walking in dreams somewhere,

а съзнанието ни се разхожда някъде из сънищата,

the elegant machinery of the brain

елегантният механизъм на мозъка

is quietly hard at work

работи тихо и усилено,

cleaning and maintaining

чистейки и поддържайки

this unimaginably complex machine.

тази невъобразимо сложна машина.

Like our housework,

Подобно на домакинските задължения,

it's a dirty and a thankless job,

това е мръсна и неблагодарна работа,

but it's also important.

но също и важна.

In your house, if you stop cleaning your kitchen

Ако спрете да почиствате кухнята си

for a month,

за месец,

your home will become completely unlivable

домът ви ще стане абсолютно негоден за живеене

very quickly.

много бързо.

But in the brain, the consequences

Но в мозъка последствията

of falling behind may be much greater

от едно изоставане могат да бъдат много по-големи

than the embarrassment of dirty countertops,

от неудобството от мръсни плотове,

because when it comes to cleaning the brain,

защото, щом стане дума за почистване на мозъка,

it is the very health and function

самото здраве и функциониране

of the mind and the body that's at stake,

на духа и тялото са в опасност.

which is why understanding these

Ето защо, разбирането на тези

very basic housekeeping functions of the brain today

основни домакински функции на мозъка днес

may be critical for preventing and treating

може да е важно за предотвратяването и лекуването

diseases of the mind tomorrow.

на болести на ума утре.

Thank you.

Благодаря ви.

(Applause)

(Аплодисменти)