Under søvnen sørger det glymfatiske system for at spule hjernen ren for affaldsstoffer som tau og amyloid-β, der ellers kan føre til demens og Parkinsons sygdom. Den vigtige rensning af hjernen kan ikke foregå i vågen tilstand, og derfor skal læger have mere fokus på søvn.

Det sagde den danske læge og hjerneforsker Maiken Nedergaard, som opdagede det glymfatiske system i 2012, i en keynote forelæsning på Nordic Sleep Conference, der blev afholdt sidste uge i Helsinki. Hun er i dag professor og leder af Center for Translational Neuromedicine på Københavns Universitet.

”Søvnforskning har i lang tid drejet sig om at styrke hukommelsen, men når vi har det skidt efter en dårlig nattesøvn, skyldes det ikke, at vi ikke kan huske. Årsagen er derimod, at vores hjerne ikke fungerer, fordi det glymfatiske system ikke har fået gjort ordentlig rent,” forklarer Maiken Nedergaard.

Amyloid-β bliver skyllet ud af hjernen

Ligesom gaderne en sommernat bliver spulet i sydens byer for at fjerne støv og skidt, så bliver hjernen også vasket om natten, mens vi sover. Den natlige rengøring varetages af det glymfatiske system, der har fået sit navn, fordi det gør brug af hjernens gliaceller og på mange måder minder om lymfesystemet. Lymfesystemet fjerner affaldsstoffer fra kroppens organer, men det omfatter ikke hjernen, som derfor må finde en anden måde til at skaffe sig af med sine affaldsstoffer, der blandt andet omfatter syv gram tau, amyloid-β og andre proteiner per døgn.

I 2012 sprøjtede Maiken Nedergaard og hendes kolleger en tracer ind i cerebrospinalvæsken (CSF) i hjernens ventrikelsystem hos mus, så de kunne følge stoffets vej gennem hjernen med et mikroskop, der kunne se gennem kraniet. Først foretog forskerne eksperimentet, mens musen sov, og de observerede, hvordan traceren flød med CSF gennem det perivaskulære rum og hurtigt fordelte sig jævnt over det meste af dyrets hjernebark. Men da de vækkede dyret og gentog proceduren, forblev traceren afgrænset til et område, der omfattede mindre end fem procent af hjernen.

”Dengang mente man bare, at der var tale om væskebevægelse i hjernen, og hvem gider studere det?” spørger Maiken Nedergaard retorisk og fortsætter:

”Men vi viste, at væskebevægelsen fjerner affaldsstoffer. Vi brugte amyloid-β som testsubstrat og påviste, at det glymfatiske system fjernede 65 procent af dette skadelige protein. Derved blev væskebevægelserne pludselig relevante for andre videnskabelige områder som neurodegenerering, demens og aldring.”

Nattens synkrone nervesignaler får det glymfatiske system til at flyde

Sidenhen har Maiken Nedergaard og andre forskere publiceret flere hundrede videnskabelige artikler om det glymfatiske system. Det har blandt andet afdækket, hvorfor det glymfatiske system kun er aktivt om natten. Rent praktisk vil det ikke fungere at spule hjernen ren i vågen tilstand, fordi væsken bogstavelig talt ville skylle neurotransmittere væk fra synapserne og dermed forstyrre signaloverførslen mellem aktive neuroner.

Der er imidlertid også forhold i hjernens natteaktivitet, som promoverer funktionen af det glymfatiske system. I vågen tilstand er kun relativt få af hjernens neuroner aktive på et givent tidspunkt, og deres aktivet er ikke synkron, men snarere kaotisk. Men når man falder i søvn, begynder neuronerne at fyre synkront omkring tre gange i minuttet, så det elektriske signal bliver meget højere. Den aktivitet kræver øget ilt- og dermed blodtilførsel til neuronerne og skaber således en rytmisk volumenændring i blodkarrene.

Maiken Nedergaard forklarer, at eftersom CSF flyder i det perivaskulære rum omkring karrene, så skaber disse volumenændringer en pulsering, som driver flowet i det glymfatiske system. Hjertet pumper altså ikke bare blod, men også CSF og driver dermed det glymfatiske system. På den måde er hjernens natlige rensningsproces helt afhængig af hjertet, hvorimod kroppens øvrige organer renses af lymfevæsken, som også har sine egne muskler til at opretholde cirkulationen.

God nattesøvn sikrer en ren og sund hjerne

Maiken Nedergaard mener, at det glymfatiske system ikke bare er involveret i at beskytte os mod Lewy body sygdomme som Alzheimers og Parkinsons sygdom, men at det også har en betydning for eksempelvis inflammatoriske sygdomme i hjernen. Eftersom søvnkvaliteten generelt falder med alderen og dermed svækker det glymfatiske system, betyder det, at vi med årene bliver mere sårbare for sygdomme i hjernen.

”I fremtiden kan man måske diagnosticere, at en patient er i risiko for at udvikle for eksempel Alzheimers i løbet af 10 år ved at kigge på, om det glymfatiske system er nedsat,” siger Maiken Nedergaard og pointerer, at man under alle omstændigheder bør tilstræbe at opretholde en god nattesøvn, så man giver det glymfatiske system de bedste muligheder for at fjerne skadelige affaldsstoffer fra hjernen.

Man kan læse mere om sammenhængen mellem det glymfatiske system og demens i et review, som Maiken Nedergaard fik publiceret i Science i 2020.