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

Перекладач: Oksana Sukh Утверджено: Mariya Udud

Sleep.

Сон.

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

Ми витрачаємо на нього близько третини нашого життя,

але для чого ми це робимо?

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

Two thousand years ago, Galen,

Двісті років тому Ґален,

one of the most prominent medical researchers

один з найвизначніших дослідників медицини

of the ancient world,

стародавнього світу,

proposed that while we're awake,

стверджував, що коли ми не спимо,

our brain's motive force, its juice,

то рушійна сила мозку - його життєва сила -

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

розтікається по всіх частинах тіла,

оживляючи їх, але висушуючи сам мозок.

animating them but leaving the brain all dried up,

Він також вважав, що коли ми спимо,

and he thought that when we sleep,

all this moisture that filled the rest of the body

вся рідина, що заповнила наші органи,

would come rushing back,

повертається назад,

наповнюючи мозок рідиною

rehydrating the brain

and refreshing the mind.

і повертаючи йому сили.

Now, that sounds completely ridiculous to us now,

Сьогодні це звучить банально,

but Galen was simply trying to explain

але Ґален просто намагався пояснити

something about sleep

про сон те,

that we all deal with every day.

з чим ми стикаємось кожного дня.

See, we all know based on our own experience

Знаєте, ми всі не з чуток знаємо,

that when you sleep, it clears your mind,

що сон робить наші думки ясними,

а коли ми не спимо,

and when you don't sleep,

наші думки затуманені.

it leaves your mind murky.

But while we know a great deal more about sleep now

Хоча зараз ми знаємо набагато більше

than when Galen was around,

про сон, ніж у роки життя Ґалена,

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

ми досі не зрозуміли, чому саме сон

має таку надзвичайну

of all of our activities, has this incredible

функцію відновлення мозку.

restorative function for the mind.

So today I want to tell you about

Сьогодні я хочу розповісти про

some recent research

нещодавнє дослідження,

that may shed new light on this question.

яке можливо допоможе знайти відповідь.

We've found that sleep may actually be

Дослідження показало, що сон є

таким собі тонким рішенням

a kind of elegant design solution

to some of the brain's most basic needs,

основних потреб мозку,

a unique way that the brain

унікальний спосіб мозку

meets the high demands and the narrow margins

відповісти високим вимогам і вузьким межам,

що відрізняє його від інших органів тіла.

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

Отож, всі процеси, які ми спостерігаємо,

So almost all the biology that we observe

можна розглядати як низку проблем

can be thought of as a series of problems

and their corresponding solutions,

та їхні відповідні рішення.

and the first problem that every organ must solve

Перше, що повинен зробити кожен орган -

це безперервно передавати поживні речовини

is a continuous supply of nutrients to fuel

all those cells of the body.

для живлення всіх цих клітин тіла.

In the brain, that is especially critical;

Це особливо важливо для мозку.

its intense electrical activity uses up

Його інтенсивна електрична активність

використовує чверть всієї енергії тіла,

a quarter of the body's entire energy supply,

even though the brain accounts

хоча маса мозку складає

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

лише два відсотки всієї маси тіла.

So the circulatory system

Наприклад, кровоносна система

solves the nutrient delivery problem

розв'язує проблему постачання поживних речовин

by sending blood vessels to supply nutrients

завдяки судинам, які передають поживні речовини

та кисень до всіх органів тіла.

and oxygen to every corner of our body.

You can actually see it in this video here.

Побачити, як це відбувається, ви можете на цьому відео.

Here, we're imaging blood vessels

Тут зображено кровоносні судини

in the brain of a living mouse.

мозку живої миші.

The blood vessels form a complex network

Вони утворюють складну мережу,

яка заповнює весь об'єм мозку.

that fills the entire brain volume.

They start at the surface of the brain,

Вони йдуть від поверхні мозку

and then they dive down into the tissue itself,

до його тканини. Розгалужуючись,

and as they spread out, they supply nutrients

постачають поживні речовини

and oxygen to each and every cell in the brain.

та кисень до кожнісінької клітини мозку.

Now, just as every cell requires

Після того, як кожна клітина наповниться

nutrients to fuel it,

поживними речовинами,

every cell also produces waste as a byproduct,

вона виробляє сміття, як побічний продукт,

and the clearance of that waste

а очищення від цього сміття

is the second basic problem

є другим основним завданням

that each organ has to solve.

кожного органу.

This diagram shows the body's lymphatic system,

Ця схема показує лімфатичну систему тіла,

which has evolved to meet this need.

яка еволюціонувала, щоб відповідати цій потребі.

It's a second parallel network of vessels

Це друга паралельна мережа судин,

that extends throughout the body.

що проходить по всьому тілу.

It takes up proteins and other waste

Вона збирає білки та інше сміття

from the spaces between the cells,

між клітинами,

it collects them, and then dumps them into the blood

а потім скидає його у кров,

so they can be disposed of.

де вони руйнуються.

But if you look really closely at this diagram,

Але якщо придивитись до цієї схеми,

you'll see something

that doesn't make a lot of sense.

ви помітите те, що

є не дуже логічним.

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

Якщо збільшити цю схему,

one of the things that you would see there

то ми побачимо, що в мозку

немає лімфатичних судин.

is that there are no lymphatic vessels in the brain.

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

Але це ж абсурдно, хіба ж ні?

I mean, the brain is this intensely active organ

Я маю на увазі, що мозок є надзвичайно активним органом,

that produces a correspondingly large amount of waste

який відповідно виробляє велику кількість сміття,

that must be efficiently cleared.

яке потрібно ефективно почистити.

And yet, it lacks lymphatic vessels, which means that

І все ж, в ньому немає лімфатичних судин,

the approach that the rest of the body takes

як результат функція очищення,

to clearing away its waste

яку виконують інші частини тіла,

won't work in the brain.

в мозку не працює.

So how, then, does the brain solve

Отож, як мозок залагоджує

its waste clearance problem?

проблему очищення?

Well, that seemingly mundane question

Це досить прозаїчне запитання

is where our group first jumped into this story,

змусило нашу групу замислитись.

and what we found

Те, що ми знайшли,

as we dove down into the brain,

занурившись у мозок,

down among the neurons and the blood vessels,

серед нейронів та кровоносних судин

was that the brain's solution

стало рішенням мозку

to the problem of waste clearance,

проблеми очищення сміття,

it was really unexpected.

і рішення було дуже неочікуваним.

It was ingenious,

Воно було геніальним,

but it was also beautiful.

але також і вишуканим.

Let me tell you about what we found.

Дозвольте мені вам його відкрити.

So the brain has this large pool

Отож, мозок має цілий басейн

of clean, clear fluid called cerebrospinal fluid.

чистої прозорої речовини під назвою спинномозкова рідина.

We call it the CSF.

Її ще називають цереброспинальна рідина.

The CSF fills the space that surrounds the brain,

Вона заповнює простір навколо мозку,

and wastes from inside the brain

і сміття з мозку

make their way out to the CSF,

виходить до цереброспинальної рідини,

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

яка разом з сміттям, спускається в кров.

І робить таким чином те саме,

So in that way, it sounds a lot like

що робила лімфатична система, чи не так?

the lymphatic system, doesn't it?

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

Але цікавим є той факт, що рідина

from inside the brain,

та сміття з мозку

they don't just percolate their way randomly

не просто просочуються випадково

out to these pools of CSF.

до басейнів цереброспинальної рідини.

Instead, there is a specialized network of plumbing

Натомість, існує ціла водопровідна мережа,

that organizes and facilitates this process.

яка організовує та спрощує цей процес.

You can see that in these videos.

Це можна побачити на цих двох відео.

Here, we're again imaging into the brain

Ми знову бачимо мозок

of living mice.

живої миші.

The frame on your left shows

Відео зліва показує,

what's happening at the brain's surface,

що відбувається на поверхні мозку,

and the frame on your right shows

а відео справа -

what's happening down below the surface of the brain

те, що відбувається всередині мозку

within the tissue itself.

в самій тканині.

We've labeled the blood vessels in red,

Кровоносні судини позначені червоним,

and the CSF that's surrounding the brain

а цереброспинальна рідина навколо мозку -

will be in green.

зеленим.

Now, what was surprising to us

Нас здивувало те,

was that the fluid on the outside of the brain,

що рідина навколо мозку

it didn't stay on the outside.

змінила своє місце перебування.

Instead, the CSF was pumped back into

А цереброспинальна рідина, навпаки,

перемістилась у мозок

and through the brain

along the outsides of the blood vessels,

ззовні кровоносних судин.

and as it flushed down into the brain

Перемістившись знову в мозок

along the outsides of these vessels,

ззовні цих судин,

it was actually helping to clear away,

вона фактично почистила,

to clean the waste from the spaces

прибрала сміття

між клітинами мозку.

between the brain's cells.

If you think about it,

Ви тільки подумайте, таке використання

using the outsides of these blood vessels like this

зовнішньої оболонки судин -

is a really clever design solution,

це розумне дизайнерське рішення,

because the brain is enclosed

оскільки мозок закритий

in a rigid skull

твердим черепом

and it's packed full of cells,

і переповнений клітинами,

so there is no extra space inside it

не має додаткового простору для інших судин,

таких як лімфатичні.

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

Yet the blood vessels,

Тоді як кровоносні судини

they extend from the surface of the brain

простягаються від поверхні мозку

down to reach every single cell in the brain,

до кожної його клітини.

which means that fluid

Тобто це означає, що рідина,

that's traveling along the outsides of these vessels

яка протікає вздовж стінок судин,

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

має доступ до цілого мозку.

so it's actually this really clever way

А це розумний спосіб

to repurpose one set of vessels, the blood vessels,

перепрограмувати одну групу судин,

в даному випадку кровоносних,

to take over and replace the function

взяти на себе функцію іншої групи судин, лімфатичної,

of a second set of vessels, the lymphatic vessels,

яка відповідно стає непотрібною.

to make it so you don't need them.

And what's amazing is that no other organ

А найдивовижніше те, що жоден інший орган

takes quite this approach

не може таким способом

to clearing away the waste from between its cells.

очистити сміття між своїми клітинами.

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

На таке спроможний лише мозок.

Але найцікавішим є те, що

But our most surprising finding

was that all of this,

все про що я щойно говорив,

everything I just told you about,

всі ці процеси очистки мозку,

with all this fluid rushing through the brain,

it's only happening in the sleeping brain.

відбуваються тоді, коли ми спимо.

Here, the video on the left

Подивимось на відео зліва.

shows how much of the CSF is moving

На ньому видно, скільки

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

цереброспинальної рідини рухається

It's almost nothing.

крізь мозок живої миші, коли вона не спить.

Yet in the same animal,

Зовсім мало.

Хоча, якщо зачекати, поки вона засне,

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

можна побачити,

what we see is that the CSF

як цереброспинальна речовина,

is rushing through the brain,

протікає крізь мозок.

and we discovered that at the same time

І тут ми відкрили ось що.

when the brain goes to sleep,

Тоді коли мозок переходить в стан сну,

the brain cells themselves seem to shrink,

мозкові клітини зменшуються,

роблячи порожнину між ними більшою

opening up spaces in between them,

та даючи змогу рідині заповнити її

allowing fluid to rush through

and allowing waste to be cleared out.

та почистити сміття.

So it seems that Galen may actually have been

І тут ми розуміємо, що Ґален

sort of on the right track when he wrote about

був на правильному шляху, коли написав,

fluid rushing through the brain

що рідина проходить крізь мозок,

when sleep came on.

коли ми спимо.

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

2 000 років по тому завдяки нашому дослідженню

suggests that what's happening is that

ми бачимо те, що відбувається,

when the brain is awake

коли мозок не спить

and is at its most busy,

і перебуває в стані сильної зайнятості.

it puts off clearing away the waste

Він ніби відкладає чищення сміття

from the spaces between its cells until later,

між клітинами на потім,

а коли людина йде спати

and then, when it goes to sleep

і вже не в стані зайнятості,

and doesn't have to be as busy,

it shifts into a kind of cleaning mode

він перемикається в режим очищення,

to clear away the waste

очищаючи сміття

from the spaces between its cells,

між клітинами.

the waste that's accumulated throughout the day.

Сміття, яке нагромадилось за день.

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

Ми робимо так само,

we put off our household chores during the work week

ми відкладаємо домашню роботу,

бо не маємо часу посеред тижня,

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

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

а потім наздоганяємо все,

when the weekend rolls around.

що мали зробити на вихідних.

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

Багато вже було сказано про очищення сміття,

but I haven't been very specific

але я не сказав ще

about the kinds of waste

that the brain needs to be clearing

про сміття,

яке потрібно очистити самому мозку

during sleep in order to stay healthy.

під час сну, щоб бути здоровим.

The waste product that these recent studies

У нашому дослідженні ми зосередили свою увагу

focused most on is amyloid-beta,

на бета-амілоїді -

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

білку, який мозок постійно продукує.

My brain's making amyloid-beta right now,

Навіть зараз мій мозок це робить

and so is yours.

і ваш також.

But in patients with Alzheimer's disease,

Але в пацієнтів з діагнозом хвороби Альцгеймера,

amyloid-beta builds up and aggregates

бета-амілоїд накопичується

між мозковими клітинами,

in the spaces between the brain's cells,

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

замість того, щоб очищатись,

and it's this buildup of amyloid-beta

а саме це накопичення бета-амілоїду

є однією з причин

that's thought to be one of the key steps

in the development of that terrible disease.

розвитку цієї жахливої хвороби.

So we measured how fast amyloid-beta is cleared

Ми порахували, як швидко можна очистити

бета-амілоїд з мозку, коли він спить

from the brain when it's awake

versus when it's asleep,

на противагу коли не спить,

and we found that indeed,

і дізнались, що насправді

мозок у стані сну очищається

the clearance of amyloid-beta

is much more rapid from the sleeping brain.

набагато швидше.

Тоді, якщо сон почасти розв'язує

So if sleep, then,

is part of the brain's solution

to the problem of waste clearance,

проблему очищення мозку від сміття,

then this may dramatically change how we think

то це може радикально змінити

about the relationship between sleep,

наше розуміння взаємозв'язку

amyloid-beta, and Alzheimer's disease.

між сном, бета-амілоїдом

та хворобою Альцгеймера.

A series of recent clinical studies

Низка нещодавніх клінічних досліджень

suggest that among patients

показала, що поміж пацієнтів,

у яких немає хвороби Альцгеймера,

who haven't yet developed Alzheimer's disease,

погіршення сну та недостатня кількість сну

worsening sleep quality and sleep duration

спостерігається більшим накопиченням

are associated with a greater amount

of amyloid-beta building up in the brain,

бета-амілоїду,

and while it's important to point out

але тут важливо наголосити,

that these studies don't prove

що ці дослідження не доводять,

that lack of sleep or poor sleep

що недостатня кількість сну чи поганий сон

cause Alzheimer's disease,

спричиняють хворобу Альцгеймера.

they do suggest that the failure of the brain

Вони показують, що неспроможність

to keep its house clean

мозку самоочищатися,

by clearing away waste like amyloid-beta

очищуючи сміття як бета-амілоїд,

може сприяти розвитку умов,

may contribute to the development

of conditions like Alzheimer's.

таких як хвороба Альцгеймера.

So what this new research tells us, then,

Це нове дослідження показало

is that the one thing that all of you

те, що ми вже давно знали про сон,

already knew about sleep,

that even Galen understood about sleep,

те, що Ґален говорив про сон,

that it refreshes and clears the mind,

те, що сон оновлює та очищає мозок,

may actually be a big part

і це є одним з основних

of what sleep is all about.

завдань сну.

See, you and I, we go to sleep

Скажімо, всі ми спимо

every single night,

but our brains, they never rest.

кожної ночі,

а наш мозок ніколи не відпочиває.

While our body is still

Поки наше тіло і свідомість гуляють

and our mind is off walking in dreams somewhere,

десь уві сні,

the elegant machinery of the brain

тонкий механізм нашого мозку

is quietly hard at work

досить важко працює,

cleaning and maintaining

очищаючи і підтримуючи

this unimaginably complex machine.

цю неймовірно складну машину.

Like our housework,

Як і робота по дому,

it's a dirty and a thankless job,

це брудна і невдячна робота,

but it's also important.

але вона є теж важливою.

In your house, if you stop cleaning your kitchen

Припустимо, ми перестали прибирати в кухні

for a month,

цілий місяць,

your home will become completely unlivable

ваш дім дуже скоро перетвориться

very quickly.

на місце, непридатне для життя.

But in the brain, the consequences

Але для мозку наслідки

of falling behind may be much greater

такого відставання можуть бути набагато

більшими, ніж сором через немиті столи,

than the embarrassment of dirty countertops,

бо коли мова йде про очищення мозку,

because when it comes to cleaning the brain,

it is the very health and function

на карту стають здоров'я

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

і правильне функціонування мозку та тіла.

which is why understanding these

Саме тому розуміння

very basic housekeeping functions of the brain today

базових функцій мозку сьогодні

may be critical for preventing and treating

може бути вирішальним для запобігання та

diseases of the mind tomorrow.

лікування захворювань мозку в майбутньому.

Thank you.

Дякую за увагу.

(Applause)