Наука о когнитивном мозге: глимфатическая (лимфатическая) система, циркадианный стресс и хронические инсомнии

Автор: Романчук Наталья Петровна, Волобуев Андрей Николаевич, Краснов Сергей Викторович

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Статья в выпуске: 4 т.9, 2023 года.

Бесплатный доступ

Сон эволюционно сохраняется у всех видов, а нарушение сна является общим патогенезом нейродегенерации, циркадианного стресса и электромагнитной нагрузки/перегрузки. Качество сна у человека снижается с возрастом, а нарушение нормальной архитектуры сна часто предшествует возникновению нейродегенеративных заболеваний . Лимфатическая система, которая очищает мозг от белковых отходов, в основном активна во время сна. Хронический стресс ремоделирует и реструктурирует лимфатическую сосудистую сеть. Основополагающее исследования были сосредоточены на открытии глимфатической системы, сети мозга, которая очищает метаболиты и отходы жизнедеятельности через спинномозговую жидкость, пока мы спим. Глимфатическая система из-за ее зависимости от глиальных клеток - не нейрональных клеток в центральной нервной системе (ЦНС), которые не производят электрические импульсы, но поддерживают и защищают нейроны. Настоящая и функциональная лимфатическая сосудистая система находится в мозговых оболочках, которые покрывают ЦНС. Это неожиданное (повторное) открытие привело к переоценке механизмов дренажа жидкости и растворенных веществ в ЦНС, нейроиммунных взаимодействий и участия менингеальных лимфатических узлов в возникновении и прогрессировании неврологических расстройств. Различные факторы, влияющие на менингеальную лимфатическую функцию, такие как передача сигналов факторов роста и старения, и их влияние на непрерывный отток молекул, полученных из мозга, и менингеальных иммунных клеток в шейные лимфатические узлы. Открытие роли лимфатической сосудистой сети, дренирующей ЦНС, при различных патологиях, которые имеют сильный нейровоспалительный компонент, включая травмы головного мозга, опухоли и связанные со старением нейродегенеративные заболевания, такие как болезни Альцгеймера и Паркинсона. Нейросети, которые связывают сон, старение, клиренс лимфатической системы и агрегацию белков, пролили новый свет на патогенез широкого спектра нейродегенеративных заболеваний, для которых недостаточность лимфатической системы может представлять собой терапевтически целевой конечный общий путь.

Еще

Биофизика лимфообращения, лимфатическая сосудистая сеть, глимфатическая система, когнитивный мозг, нейровизуализация, нейрореабилитация, нейроэндокринология, новая ядерная медицина, когнитивное снижение, циркадианный стресс, хронические инсомнии

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/14127926

IDR: 14127926 | DOI: 10.33619/2414-2948/89/24

Список литературы Наука о когнитивном мозге: глимфатическая (лимфатическая) система, циркадианный стресс и хронические инсомнии

Романчук Н. П. Когнитивный мозг. Избранные труды. Самара-Москва. 2023.
Романчук Н. П., Булгакова С. В., Волобуев А. Н., Краснов С. В., Середина Г. И., Зиганшина В. М., Сивакова Е. В., Маслова О. А., Пятин В. Ф. Альцгеймера болезнь: биофизика, генетика, эпигенетика, нейровизуализация, биоэлементология, нутрициология, лечение, профилактика и нейротренинги // Бюллетень науки и практики. 2023. Т. 9. №2. С. 131-170. https://doi.org/10.33619/2414-2948/87/18
Романчук Н. П. Когнитивный мозг: нейробиология, нейрофизиология и нейроэндокринология эмоций // Бюллетень науки и практики. 2023. Т. 9. №3. С. 158-193. https://doi.org/10.33619/2414-2948/88/21
Романчук Н. П., Булгакова С. В., Тренева Е. В., Волобуев А. Н., Кузнецов П. К. Нейрофизиология, нейроэндокринология и ядерная медицина: маршрутизация долголетия homo sapiens // Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. №4. С. 251-299. https://doi.org/10.33619/2414-2948/77/31
Романчук Н. П., Романчук П. И. Нейрофизиология и нейрореабилитация когнитивных нарушений и расстройств // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №11. С. 176-196. https://doi.org/10.33619/2414-2948/48/19
Романчук Н. П. Мозг Homo sapiens XXI века: нейрофизиологические, нейроэкономические и нейросоциальные механизмы принятия решений // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №9. С. 228-270. https://doi.org/10.33619/2414-2948/70/23
Волобуев А. Н., Романчук П. И. Биофизика кровообращения при сосудистой деменции и болезни Альцгеймера // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №4. С. 76-102. https://doi.org/10.33619/2414-2948/41/08.
Agorastos A., Nicolaides N. C., Bozikas V. P., Chrousos G. P., Pervanidou P. Multilevel interactions of stress and circadian system: implications for traumatic stress // Frontiers in Psychiatry. 2020. V. 10. P. 1003. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.01003
Orozco-Solis R., Aguilar-Arnal L. Circadian regulation of immunity through epigenetic mechanisms // Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2020. P. 96. https://doi.org/10.3389/fcimb.2020.00096
Yan J., Goldbeter A. Robust synchronization of the cell cycle and the circadian clock through bidirectional coupling // Journal of the Royal Society Interface. 2019. V. 16. №158. P. 20190376. https://doi.org/10.1098/rsif.2019.0376
Mravec B., Horvathova L., Padova A. Brain under stress and Alzheimer's disease // Cellular and Molecular Neurobiology. 2018. V. 38. P. 73-84. https://doi.org/10.1007/s10571-017-0521-1
Jiang H., Wei H., Zhou Y., Xiao X., Zhou C., Ji X. Overview of the meningeal lymphatic vessels in aging and central nervous system disorders // Cell & Bioscience. 2022. V. 12. №1. P. 202. https://doi.org/10.1186/s13578-022-00942-z
Albayram M. S., Smith G., Tufan F., Tuna I. S., Bostanciklioglu M., Zile M., Albayram O. Non-invasive MR imaging of human brain lymphatic networks with connections to cervical lymph nodes // Nature Communications. 2022. V. 13. №1. P. 203. https://doi.org/10.1038/s41467-021-27887-0
Das Neves S. P., Delivanoglou N., Da Mesquita S. CNS-draining meningeal lymphatic vasculature: roles, conundrums and future challenges // Frontiers in Pharmacology. 2021. V. 12. P. 655052. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.655052
Nedergaard M., Goldman S. A. Glymphatic failure as a final common pathway to dementia // Science. 2020. V. 370. №6512. P. 50-56. https://doi.org/10.1126/science.abb8739
Da Mesquita S., Fu Z., Kipnis J. The meningeal lymphatic system: a new player in neurophysiology // Neuron. 2018. V. 100. №2. P. 375-388. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.09.022
Романчук Н.П. Биоэлементология и нутрициология мозга // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №9. C. 189-227. https://doi.org/10.33619/2414-2948/70/22
Романчук Н. П. Здоровая микробиота и натуральное функциональное питание: гуморальный и клеточный иммунитет // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №9. С. 127166. https://doi.org/10.33619/2414-2948/58/14
Романчук П. И., Волобуев А. Н. Современные инструменты и методики эпигенетической защиты здорового старения и долголетия Homo sapiens // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №1. С. 43-70. https://doi.org/10.33619/2414-2948/50/06
Романчук П. И. Возраст и микробиота: эпигенетическая и диетическая защита, эндотелиальная и сосудистая реабилитация, новая управляемая здоровая биомикробиота // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №2. С. 67-110. https://doi.org/10.33619/2414-2948/51/07
Романов Д. В., Романчук Н. П. Болезнь Альцгеймера и ядерная медицина: циркадианный стресс и нейровоспаление, нейрокоммуникации и нейрореабилитация // Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. №5. С. 256-312. https://doi.org/10.33619/2414-2948/78/35
Волобуев А. Н., Романчук Н. П., Маслова О. А., Пятин В. Ф., Романов Д. В. Проблемы ядерной медицины и когнитивной реабилитации // Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. №6. С. 308-350. https://doi.org/10.33619/2414-2948/79/33
Пятин В. Ф., Маслова О. А., Романчук Н. П. Нейронауки и ядерная медицина: моделирование и прогнозирование нейрореабилитации болезни Альцгеймера // Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. №9. С. 211-275. https://doi.org/10.33619/2414-2948/82/30
Захаров А. В., Повереннова И. Е., Калинин В. А., Хивинцева Е. В. Парасомнии, связанные с нарушением пробуждения из медленного сна: механизм возникновения, нейрофизиологические особенности // Журнал неврологии и психиатрии. 2019. Т. 119. №4. Вып. 2. С. 50-55. https://doi.org/10.17116/jnevro201911904250
Яковлева О. В., Полуэктов М. Г., Ляшенко Е. А., Левин О. С. Сон и когнитивные нарушения при нейродегенеративных заболеваниях // Журнал неврологии и психиатрии. 2019. Т. 119. №4. С. 89-98. https://doi.org/10.17116/jnevro201911904289
Xie L., Kang H., Xu Q., Chen M. J., Liao Y., Thiyagarajan M., Nedergaard M. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain // Science. 2013. V. 342. №6156. P. 373-377. https://doi .org/10.1126/science.1241224
Bombois S., Derambure P., Pasquier F., Monaca C. Sleep disorders in aging and dementia // The journal of nutrition, health & aging. 2010. V. 14. P. 212-217. https://doi.org/10.1007/s12603-010-0052-7
Foley D. J., Monjan A. A., Brown S. L., Simonsick E. M., Wallace R. B., Blazer D. G. Sleep complaints among elderly persons: an epidemiologic study of three communities // Sleep. 1995. V. 18. №6. P. 425-432. https://doi.org/10.1093/sleep/18.6.425
Ju Y. E. S., McLeland J. S., Toedebusch C. D., Xiong C., Fagan A. M., Duntley S. P., Holtzman D. M. Sleep quality and preclinical Alzheimer disease // JAMA neurology. 2013. V. 70. №5. P. 587-593. https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2013.2334
Yesavage J. A., Friedman L., Kraemer H. C., Noda A., Wicks D., Bliwise D. L., Zarcone V. A follow-up study of actigraphic measures in home-residing Alzheimer's disease patients // Journal of geriatric psychiatry and neurology. 1998. V. 11. №1. P. 7-10. https://doi.org/10.1177/0891988798011001
Бабкина О. В., Полуэктов М. Г., Левин О. С. Гетерогенность дневной сонливости при болезни Паркинсона // Журнал неврологии и психиатрии. 2016. Т. 116. №6-2. C. 60-70.
Tononi G., Cirelli C. Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular homeostasis to memory consolidation and integration // Neuron. 2014. V. 81. №1. P. 12-34. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.12.025
Zhang J., Zhu Y., Zhan G., Fenik P., Panossian L., Wang M. M., Veasey S. Extended wakefulness: compromised metabolics in and degeneration of locus ceruleus neurons // Journal of Neuroscience. 2014. V. 34. №12. P. 4418-4431. https://doi.org/10.1523/JNEUR0SCI.5025-12.2014
Matsumae M., Sato O., Hirayama A., Hayashi N., Takizawa K., Atsumi H., Sorimachi T. Research into the physiology of cerebrospinal fluid reaches a new horizon: intimate exchange between cerebrospinal fluid and interstitial fluid may contribute to maintenance of homeostasis in the central nervous system // Neurologia medico-chirurgica. 2016. V. 56. №7. P. 416-441. https://doi.org/10.2176/nmc.ra.2016-0020
Hood S., Amir S. Neurodegeneration and the circadian clock // Frontiers in aging neuroscience. 2017. V. 9. P. 170.
Пятин В. Ф., Романчук Н. П., Булгакова С. В., Романов Д. В., Сиротко И. И., Давыдкин И. Л., Волобуев А. Н. Циркадианный стресс Homo sapiens: новые нейрофизиологические, нейроэндокринные и психонейроиммунные механизмы // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №6. С. 115-135. https://doi.org/10.33619/2414-2948/55/16
Volobuev A. N., Koshev V. I., Petrov E. S. Biophysical principles of hemodynamics // Biophysical Principles of Hemodynamics. 2010. P. 1-215.
Хаитов Р. М., Игнатьева Г. А. Наука об иммунитете - современные тренды. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2023. 784 с.

Еще

Статья обзорная