睡眠有助于凈化大腦

華凌

“一宿好的睡眠有助于頭腦更清楚”，這句古老格言的含義被新的科學發現刷新。

據物理學家組織網、英國廣播公司近日報道，美國羅切斯特大學醫學中心一項研究表明，人們在睡覺時，清除大腦中廢物的系統最活躍。這個發現可能改變科學家對睡眠生物目的的理解，提出治療神經系統疾病的新方法。

該論文主要作者、羅切斯特大學醫學中心主任聶德卡·尼德瓜德說：“這項研究表明，大腦在睡著和清醒的時候，有著不同的功能狀態。事實上，恢復性睡眠的本質似乎是積極清除覺醒時所積累的神經活動副產品。”

該研究揭示了大腦獨特的清除廢物的方式，在睡眠過程中，高效活躍的類淋巴系統負責清除阿爾茨海默病（老年性癡呆）和其他神經系統疾病的毒素。此外，研究人員發現，在睡眠時腦細胞按比例縮減，以允許更有效地清除廢物。

看來大腦可能是個凌亂的場所，所幸的是，它有一套良好的“環衛”管道系統。尼德瓜德說：“這些發現對治療腦部疾病，如老年性癡呆有著顯著影響。準確認識如何及何時激活大腦類淋巴系統清除廢物，是努力調節這個系統，使其更有效工作的首要關鍵步驟。”

腦中獨特凈化系統

在此項研究中，研究人員發現，與廣為人知的身體淋巴系統相比，人體的第二套凈化系統——大腦凈化系統的清潔速度更快。

該系統對大腦而言是具有獨一無二清除廢物功能的系統，其負責處理身體其余部分的細胞廢物，而淋巴系統沒有延伸到大腦。這是因為大腦維護著它自己封閉的“生態系統”，由一個復雜系統分子網關即血-腦屏障，緊密控制進入和退出大腦的物質。

在身體的大部分區域，由血管構成的網絡都攜帶著淋巴液，其可以清除多余的血漿、死亡血細胞、各種碎屑及其他身體垃圾。但是大腦卻不同，它浸沒在腦脊髓液中。幾十年來，神經系統科學家一直認為這種腦脊髓液只是單純地攜帶可溶性腦部垃圾，慢慢地擴散至各組織，再將其攜帶的“貨物”帶出神經系統并最終匯入身體血液中。但他們測定不出這些腦脊髓液到底都在進行著什么活動，而這種情況現在發生了改變。

以往，研究人員認為腦脊髓液在腦部垃圾清理方面的功能是單程的，只是單純地將攜帶垃圾顆粒的流體從腦部送入身體。然而，現在他們發現，這是一個再循環系統，將近40%的流體會重新回到腦部。

垃圾為什么須睡時“倒”

在睡眠過程中，類淋巴系統可能會更活躍，其隱含線索之一是，在熟睡時大腦消耗的能量沒有大幅減少。研究人員推測，因為腦脊髓液需要很多的能量，當我們在清醒狀態積極處理信息時，清除的過程可能與大腦必須執行的功能不能兼容。

由于未加抑制積累的有毒蛋白質，如B一淀粉樣蛋白可導致阿爾茨海默病，所以從大腦中及時移除這些廢物是非常必要的。事實上，幾乎所有的神經退行性疾病都與細胞廢物的積累有關。通過一系列的動物實驗，研究人員觀察到在睡眠時，類淋巴系統明顯要活躍10倍，沉睡的大腦會去除更多的B-淀粉樣蛋白。

尼德瓜德說：“大腦只能用有限的能量‘倒垃圾，似乎必須在是清醒有意識時抑或睡著時清理這兩種不同的功能狀態中選擇。我們可以把它想象成在舉辦一個家庭聚會，你可以招待客人，或收拾屋子，但你不能真正同時進行。”

另一個驚人的發現是，睡眠期間大腦中的細胞“縮水”了60%。這種收縮給細胞之間創造了更多的空間，允許腦脊髓液更自由地通過大腦組織清洗廢物。相反，處于清醒狀態時，大腦的細胞緊密地聯系在一起，限制了腦脊髓液的流量。

研究人員發現，在睡眠中一種叫作去甲腎上腺素的激素不太活躍。當大腦需要變得警覺，通常在對恐懼或其他外部刺激發生反應時，這個神經遞質將被釋放。研究人員推測，去甲腎上腺素可作為“主調節器”控制大腦的細胞在睡眠一覺醒周期的收縮和擴張。

由此可見，睡眠是生物進化過程中一個最不可或缺的基本功能。對現代社會的人們來說，無論生活節奏多快，該睡則睡，切不可錯過每天保養大腦的最佳時間。