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

Překladatel: M G Korektor: Jiřina Vítů

Sleep.

Spánek.

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

Je to činnost, kterou trávíme přibližně třetinu svých životů.

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

Ale rozumíme vlastně jeho podstatě?

Two thousand years ago, Galen,

Před dvěma tisíci let Galénos,

one of the most prominent medical researchers

jeden z nejvýznamnějších starověkých badatelů

of the ancient world,

v oblasti medicíny

proposed that while we're awake,

přišel s představou, že zatímco bdíme,

our brain's motive force, its juice,

hybná síla našeho mozku, jeho "šťáva",

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

proudí do všech ostatních částí našeho těla

animating them but leaving the brain all dried up,

a tím jim vdechuje život, ale samotný mozek tím vysychá.

and he thought that when we sleep,

Kdežto když spíme,

all this moisture that filled the rest of the body

veškerá tato "šťáva" se z našeho těla

would come rushing back,

nahrne zpět do hlavy,

rehydrating the brain

čímž rehydratuje mozek

and refreshing the mind.

a osvěží naši mysl.

Taková představa se nám nyní pochopitelně zdá naprosto směšná,

Now, that sounds completely ridiculous to us now,

but Galen was simply trying to explain

ale Galénos se pouze snažil vysvětlit

something about sleep

jednu vlastnost spánku,

that we all deal with every day.

kterou pociťujeme na vlastní kůži každý den.

Na základě zkušeností všichni víme,

See, we all know based on our own experience

that when you sleep, it clears your mind,

že když spíme, pročistí nám to mysl,

and when you don't sleep,

kdežto nedostatek spánku

it leaves your mind murky.

naši mysl kalí.

But while we know a great deal more about sleep now

Avšak ačkoli o spánku nyní víme mnohem víc

than when Galen was around,

než za Galénových časů,

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

stále ještě nerozumíme tomu,

of all of our activities, has this incredible

proč právě spánek má na naši mysl

restorative function for the mind.

tak silný povzbuzující účinek.

So today I want to tell you about

A dnes bych vám rád pověděl

some recent research

o nedávném výzkumu,

that may shed new light on this question.

který na tuto záhadu možná vrhne nové světlo.

We've found that sleep may actually be

Zjistili jsme, že spánek je možná

elegantním řešením některých nejzákladnějších překážek,

a kind of elegant design solution

to some of the brain's most basic needs,

se kterými se mozek musí vypořádat.

a unique way that the brain

Možná představuje jedinečný způsob, jakým mozek čelí

meets the high demands and the narrow margins

vysokým nárokům na výkon

a zároveň omezenému prostoru v lebce,

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

a který ho odlišuje od všech ostatních orgánů.

So almost all the biology that we observe

Na veškerou biologii, kterou kolem sebe vidíme,

can be thought of as a series of problems

se lze dívat jako na soubor

and their corresponding solutions,

řešení určitých problémů.

and the first problem that every organ must solve

První problém, se kterým se každý orgán musí vypořádat

is a continuous supply of nutrients to fuel

je zajištění plynulého přísunu živin

all those cells of the body.

ke všem jeho buňkám.

In the brain, that is especially critical;

V případě mozku je to obzvlášť důležité.

its intense electrical activity uses up

Jeho intenzivní elektrická aktivita

a quarter of the body's entire energy supply,

je zodpovědná za čtvrtinu celkové tělesné spotřeby energie.

even though the brain accounts

A to přesto, že mozek

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

tvoří jen 2 % tělesné hmotnosti.

So the circulatory system

Tento problém

solves the nutrient delivery problem

tělo řeší oběhovým systémem,

by sending blood vessels to supply nutrients

který do každého koutu našeho těla

and oxygen to every corner of our body.

přivádí živiny a kyslík prostřednictvím cév.

You can actually see it in this video here.

Je to patrné na tomto videu.

Here, we're imaging blood vessels

Jsou na něm zobrazeny cévy

in the brain of a living mouse.

v mozku živé myši.

The blood vessels form a complex network

Cévy tvoří složitou síť,

that fills the entire brain volume.

která prostupuje celým mozkem.

They start at the surface of the brain,

Jsou přivedeny k povrchu,

and then they dive down into the tissue itself,

načež se zanořují dovnitř do mozkové tkáně

and as they spread out, they supply nutrients

a jak se větví, přivádějí živiny a kyslík

and oxygen to each and every cell in the brain.

každičké mozkové buňce.

Now, just as every cell requires

A nyní pojďme dál -

nutrients to fuel it,

- každá buňka jednak potřebuje živiny,

every cell also produces waste as a byproduct,

ale také svou činností vytváří odpad,

and the clearance of that waste

který z ní musí být odváděn.

is the second basic problem

A tento úklid odpadních produktů

je druhým základním problémem,

that each organ has to solve.

který musí každý orgán vyřešit.

This diagram shows the body's lymphatic system,

Tento diagram ukazuje lymfatický systém lidského těla,

which has evolved to meet this need.

který se pro tento účel vyvinul.

It's a second parallel network of vessels

Je to druhá, paralelní síť cév,

that extends throughout the body.

která naším tělem prostupuje.

It takes up proteins and other waste

Shromažďuje proteiny a jiný odpad

from the spaces between the cells,

z mezibuněčného prostoru.

it collects them, and then dumps them into the blood

Následně tento odpad vyklopí do krve,

so they can be disposed of.

odkud může být vyloučen z těla.

But if you look really closely at this diagram,

Ale pokud se na tento diagram podíváte blíž,

you'll see something

všimnete si něčeho,

that doesn't make a lot of sense.

co zdánlivě nedává smysl.

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

Když se podíváme zblízka na hlavu,

one of the things that you would see there

je vidět, že v ní chybí

is that there are no lymphatic vessels in the brain.

lymfatické cévy.

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

Jak je to možné?

I mean, the brain is this intensely active organ

Mozek se přece vyznačuje intenzivní aktivitou,

that produces a correspondingly large amount of waste

která produkuje odpovídající množství odpadu,

that must be efficiently cleared.

který musí být nějak odváděn.

And yet, it lacks lymphatic vessels, which means that

A přesto mu chybí lymfatické cévy, což znamená,

the approach that the rest of the body takes

že problém odvádění odpadu

to clearing away its waste

nemůže řešit stejně

won't work in the brain.

jako zbytek těla.

So how, then, does the brain solve

Ale pokud ne takto,

its waste clearance problem?

jak tedy?

Well, that seemingly mundane question

Tato zdánlivě všední otázka

is where our group first jumped into this story,

je místem, kdy do celé záležitosti prvně vstoupila naše skupina.

and what we found

A když jsme se ponořili

as we dove down into the brain,

do hlubin mozku,

down among the neurons and the blood vessels,

mezi neurony a kapiláry,

was that the brain's solution

zjistili jsme,

to the problem of waste clearance,

že způsob, jakým mozek tento problém řeší,

it was really unexpected.

je opravdu nečekaný.

It was ingenious,

Je důmyslný,

but it was also beautiful.

ale také krásný.

Dovolte mi vám nyní ukázat, na co jsme přišli.

Let me tell you about what we found.

So the brain has this large pool

Mozek je uložen v průzračné tekutině,

of clean, clear fluid called cerebrospinal fluid.

která se jmenuje mozkomíšní mok.

We call it the CSF.

Říkejme mu zkráceně "MM".

The CSF fills the space that surrounds the brain,

MM vyplňuje prostor okolo mozku

and wastes from inside the brain

a mozek do něj vylučuje

make their way out to the CSF,

své odpadní produkty.

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

MM pak i s těmito odpadními produkty proudí do krve.

So in that way, it sounds a lot like

Takže v tomto smyslu

the lymphatic system, doesn't it?

je to velmi podobné lymfatickému systému, že?

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

Co je však pozoruhodné -

from inside the brain,

ony odpadní produkty se spolu s MM

they don't just percolate their way randomly

out to these pools of CSF.

z nitra mozku nedostávají jen tak náhodně.

Instead, there is a specialized network of plumbing

Místo toho využívají specializovanou síť "potrubí",

that organizes and facilitates this process.

která tento proces systematizuje a usnadňuje.

You can see that in these videos.

Je to vidět na tomto videu.

Here, we're again imaging into the brain

To, co vidíte, je pohled do mozku

of living mice.

živé myši.

The frame on your left shows

Okno na levé straně ukazuje,

what's happening at the brain's surface,

co se děje na povrchu mozku.

and the frame on your right shows

Okno vpravo ukazuje,

what's happening down below the surface of the brain

co se děje v hloubce pod povrchem

within the tissue itself.

v samotné tkáni.

We've labeled the blood vessels in red,

Cévy jsou zbarveny červeně,

and the CSF that's surrounding the brain

tekutina MM, která mozek obklopuje,

will be in green.

má zelenou barvu.

Now, what was surprising to us

Překvapilo nás,

was that the fluid on the outside of the brain,

že ona tekutina z povrchu mozku

it didn't stay on the outside.

nezůstávala na svém místě.

Instead, the CSF was pumped back into

Místo toho byla pumpována zpět

and through the brain

dovnitř mozku a skrz něj

along the outsides of the blood vessels,

podél vnějších stěn cév.

and as it flushed down into the brain

A tak pomáhala vyčistit

along the outsides of these vessels,

it was actually helping to clear away,

odpad z prostoru

to clean the waste from the spaces

between the brain's cells.

mezi mozkovými buňkami.

If you think about it,

Když se nad tím zamyslíte,

using the outsides of these blood vessels like this

využít vnějšek mozkových cév tímto způsobem

is a really clever design solution,

je velmi chytré řešení,

because the brain is enclosed

neboť mozek je uzavřen

in a rigid skull

v pevné lebce

and it's packed full of cells,

a je napěchován buňkami,

so there is no extra space inside it

tudíž nemá prostoru nazbyt

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

a nevejde se do něj další síť cév, třeba těch lymfatických.

Zvlášť když síť těch krevních cév

Yet the blood vessels,

they extend from the surface of the brain

už z povrchu mozku

down to reach every single cell in the brain,

ke každé mozkové buňce sahá,

which means that fluid

což znamená, že tekutina

that's traveling along the outsides of these vessels

putující podél těchto cév

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

zaručeně dosáhne do všech oblastí mozku.

so it's actually this really clever way

Je to tedy vlastně chytrý způsob,

to repurpose one set of vessels, the blood vessels,

jak využít jednu síť cév - těch krevních -

to take over and replace the function

k dalšímu účelu a nechat ji převzít funkci

of a second set of vessels, the lymphatic vessels,

sítě lymfatických cév,

to make it so you don't need them.

aby bylo možné se bez této druhé sítě obejít.

And what's amazing is that no other organ

Úžasné na tom je, že žádný jiný orgán

takes quite this approach

nepoužívá stejnou strategii k tomu,

to clearing away the waste from between its cells.

aby se zbavil svého odpadu.

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

Tímto řešením je mozek zcela unikátní.

Ale to největší překvapení při našem výzkumu bylo,

But our most surprising finding

was that all of this,

že toto všechno -

everything I just told you about,

- všechno o čem jsem dosud mluvil,

with all this fluid rushing through the brain,

celé to proudění tekutiny skrz mozek -

it's only happening in the sleeping brain.

se děje pouze ve spánku.

Here, the video on the left

Zde video na levé straně

shows how much of the CSF is moving

ukazuje, kolik MM proudí

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

mozkem živé myši, když je vzhůru.

It's almost nothing.

Téměř žádná.

Yet in the same animal,

A přesto, když vezmeme tu samou myš

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

a počkáme až usne,

what we see is that the CSF

vidíme, že MM

is rushing through the brain,

se začne valit do mozku.

and we discovered that at the same time

Taky jsme zjistili,

when the brain goes to sleep,

že ve chvíli, kdy mozek usne,

the brain cells themselves seem to shrink,

samotné jeho buňky se trochu scvrknou

opening up spaces in between them,

a vytvoří mezi sebou prostor,

allowing fluid to rush through

čímž tekutině umožní je omýt

and allowing waste to be cleared out.

a odplavit jejich odpadní produkty.

So it seems that Galen may actually have been

Takže to vypadá, že Galén byl

sort of on the right track when he wrote about

svým způsobem na správné stopě,

fluid rushing through the brain

když psal, že ve spánku

naším mozkem protéká nějaká tekutina.

when sleep came on.

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

Náš vlastní výzkum o 2000 let později

suggests that what's happening is that

naznačuje, že když je mozek vzhůru

when the brain is awake

and is at its most busy,

a je na vrcholu své aktivity,

it puts off clearing away the waste

odkládá čištění odpadu

from the spaces between its cells until later,

z prostoru mezi svými buňkami na později.

and then, when it goes to sleep

A potom, když jdeme spát

and doesn't have to be as busy,

a mozková aktivita poklesne,

it shifts into a kind of cleaning mode

přepne se do "úklidového režimu",

to clear away the waste

aby mezi svými buňkami

from the spaces between its cells,

uklidil odpad,

the waste that's accumulated throughout the day.

který se tam nahromadil v průběhu dne.

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

Takže je to trochu jako když já nebo vy

we put off our household chores during the work week

zanedbáváme domácí práce během týdne,

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

kdy na ně nemáme čas,

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

a pak se to snažíme dohnat o víkendu.

when the weekend rolls around.

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

Doteď jsem hodně mluvil o odstraňování odpadu,

ale nebyl jsem příliš konkrétní

but I haven't been very specific

about the kinds of waste

ohledně toho, co je to vlastně za odpad,

that the brain needs to be clearing

který mozek potřebuje odstraňovat,

during sleep in order to stay healthy.

aby se udržel v kondici.

The waste product that these recent studies

Mnoho studií se v poslední době zaměřilo

focused most on is amyloid-beta,

na amyloid-beta, což je protein,

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

který je v mozku vyráběn v jednom kuse.

My brain's making amyloid-beta right now,

Můj mozek zrovna teď amyloid-beta vyrábí,

and so is yours.

a stejně tak váš.

But in patients with Alzheimer's disease,

Je ale známo,

že u lidí trpících Alzheimerovou chorobou

amyloid-beta builds up and aggregates

se amyloid-beta hromadí a agreguje

in the spaces between the brain's cells,

v prostoru mezi mozkovými buňkami,

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

místo aby byl řádně odstraňován.

and it's this buildup of amyloid-beta

Má se za to, že právě hromadění amyloidu-beta

that's thought to be one of the key steps

hraje jednu z klíčových rolí

in the development of that terrible disease.

při rozvoji této obávané choroby.

So we measured how fast amyloid-beta is cleared

A tak jsme porovnali rychlost, s jakou je amyloid-beta

from the brain when it's awake

z mozku odstraňován při bdění

versus when it's asleep,

a během spánku,

and we found that indeed,

a zjistili jsme, že odstraňování amyloidu-beta

the clearance of amyloid-beta

ze spícího mozku

is much more rapid from the sleeping brain.

skutečně probíhá o mnoho rychleji.

So if sleep, then,

Jestliže je tedy spánek

is part of the brain's solution

zčásti opatřením, jímž mozek řeší

to the problem of waste clearance,

odstraňování buněčného odpadu

then this may dramatically change how we think

může to radikálně změnit

about the relationship between sleep,

naše chápání vztahu mezi spánkem,

amyloid-beta, and Alzheimer's disease.

amyloidem-beta a Alzheimerovou chorobou.

A series of recent clinical studies

Několik nedávných klinických studií

suggest that among patients

naznačuje, že mezi pacienty,

who haven't yet developed Alzheimer's disease,

u nichž se Alzheimerova choroba dosud nerozvinula,

worsening sleep quality and sleep duration

souvisí zkrácení doby a zhoršení kvality spánku

are associated with a greater amount

s hromaděním amyloidu-beta v mozku.

of amyloid-beta building up in the brain,

and while it's important to point out

A přestože je nutné zdůraznit,

that these studies don't prove

že tyto studie neprokazují,

that lack of sleep or poor sleep

že špatný spánek či jeho nedostatek

cause Alzheimer's disease,

Alzheimerovu chorobu přímo způsobují,

they do suggest that the failure of the brain

přinejmenším svědčí o tom, že nemůže-li mozek

to keep its house clean

provádět úklid

by clearing away waste like amyloid-beta

a odstraňovat odpad jako je amyloid-beta,

may contribute to the development

může to přispět k rozvoji

of conditions like Alzheimer's.

potíží jako je Alzheimer.

So what this new research tells us, then,

Takže to, co nám tento nový výzkum o spánku říká,

is that the one thing that all of you

je něco, co o něm už dávno víme

already knew about sleep,

that even Galen understood about sleep,

a čemu rozuměl i Galén:

that it refreshes and clears the mind,

že jeho smyslem je možná z podstatné časti

may actually be a big part

of what sleep is all about.

pročištění a osvěžení naší mysli.

See, you and I, we go to sleep

Vy i já

every single night,

jdeme každou noc spát,

but our brains, they never rest.

ale naše mozky nikdy neodpočívají.

While our body is still

Zatímco naše tělo je v klidu

and our mind is off walking in dreams somewhere,

a naše mysl je ztracena

kdesi v říši snů,

the elegant machinery of the brain

elegantní mechanismy mozku

is quietly hard at work

cleaning and maintaining

tiše, ale tvrdě pracují:

this unimaginably complex machine.

čistí a udržují tuto

nepředstavitelně složitou mašinu.

Like our housework,

Stejně jako domácí práce -

it's a dirty and a thankless job,

je to špinavá a nevděčná práce,

but it's also important.

ale je důležitá.

In your house, if you stop cleaning your kitchen

Když doma na měsíc

for a month,

přestanete čistit kuchyň

your home will become completely unlivable

stane se váš byt brzy zcela neobyvatelným.

very quickly.

But in the brain, the consequences

Ale v případě mozku mohou být

of falling behind may be much greater

důsledky takového zanedbávání

than the embarrassment of dirty countertops,

daleko vážnější než pouze špinavá linka.

because when it comes to cleaning the brain,

Zde je v sázce samotné zdraví

it is the very health and function

a funkce vaší mysli a těla.

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

which is why understanding these

Proto dnešní porozumění

very basic housekeeping functions of the brain today

těmto základním mozkovým funkcím

may be critical for preventing and treating

může být zásadní pro prevenci a léčbu

diseases of the mind tomorrow.

mozkových chorob zítřka.

Thank you.

Děkuji vám.

(Applause)

(potlesk)