Зачем человеку нужен сон? Почему мы проводим во сне треть жизни? Что было бы, если бы человек вовсе не спал? Эти вопросы на протяжении всей истории человечества будоражили умы мыслителей, но даже сегодня на них нет исчерпывающих ответов.

Тем не менее завесу тайны с каждым годом удается приподнять все выше. Свою лепту в эти изыскания внесли и специалисты из Бостонского Университета и Медицинской школы Гарварда. В опубликованной в научном журнале Science работе исследователи утверждают, что одной из важнейших целей глубокого сна является удаление из мозга накопившегося "мусора".

Согласно одной из гипотез, предложенных еще великим древнегреческим философом Аристотелем, сон нужен как человеку, так и животным для отдыха "органов чувств", восстановления питательных веществ и роста.

И действительно, во время глубокого сна нейроны пополняют запасы гликогена, что подтверждает физиологическую необходимость мозга в отдыхе. Однако "энергетическая теория" не объясняет, почему сон, к примеру, имеет такую значительную длительность и не является ли пополнение запасов гликогена следствием, а не причиной отдыха мозга.

Стоит отметить, что ряд исследований также указывает на связь между сном и устойчивостью к инфекциям; есть даже подтверждение тому, что люди, страдающие от бессонницы, чаще болеют простудой. Впрочем, этот эффект можно объяснить тем, что во сне организм экономит калории и соответственно у него остается больше сил на борьбу с хворями.

Согласно основной гипотезе, которой последние 20-30 лет придерживается большинство специалистов, в бессознательном состоянии мозг занят анализом и сортировкой впечатлений, или, иными словами, — консолидацией памяти, дифференциацией воспоминаний и запоминанием навыков.

Именно во время сна происходит установление новых связей между нейронами. Однако долгое время считалось, что вся эта работа мозга приходится на фазу быстрого сна, а зачем мозгу нужен глубокий сон, ученые только гадали.

И вот теперь исследователи приблизились к пониманию этой загадки. В этом им помогло обнаружение "лимфатической системы мозга". В 2012 году в журнале Science Translational Medicine вышла статья, в которой описывались наполненные жидкостью тонкие каналы мозга, пронизывающие нервную ткань. Их удалось обнаружить с помощью сложнейшей оптической техники.

По сути это означало открытие нового органа, который условно назвали глимфатической системой. Позже ученые из американского университета Рочестера показали, что эта система участвует в циркуляции спинномозговой жидкости, которая происходит именно во время глубокой фазы сна.

Кроме того, оказалось, что ночная "промывка" необходима еще и для того, чтобы вывести из мозга амилоид, а также избежать накопления токсичного белка. Так появилась гипотеза о том, что глубокий сон, прежде всего, нужен для очистки мозга от метаболического балласта.

Несмотря на все доводы и успешные эксперименты, новая концепция поначалу была встречена научным миром с настороженностью, поскольку глимфатическая система мозга до сих пор была довольно плохо изучена. Последние изыскания подтвердили, что ток спинномозговой жидкости связан с самой электрической активностью мозга во время сна.

В своей работе ученые из Бостонского Университета и Медицинской школы Гарварда доказали, что волнообразная активность нейронов во время глубокого сна синхронизирована с пульсацией крови в сосудах и спинномозговой жидкости, которая смешивается с тканевой жидкости, что необходимо для отвода отходов от клеток мозга.

Таким образом, было доказано ночная работа мозга заключается не только в сортировке воспоминаний, но и в удалении "мусора", накопившегося за день. Соответственно, нарушения сна могут привести к накоплению в мозгу амилоидных белков, которые образуют на нейронах нерастворимые "бляшки", что увеличивает риск возникновения болезни Альцгеймера и стрессового воздействия на организм.