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睡眠帮助大脑“排毒”

时间:2013-11-12  作者:  来源:
导读:人类为什么要将生命的1/3时间用于睡觉?美国罗切斯特大学医学中心的一项新研究表明,当人们处于睡眠状态时,大脑才能高效清除代谢废物。这个启示可能改变科学家对睡眠生物目的的理解,指向治疗神经系统疾病的新方式。

        人类为什么要将生命的1/3时间用于睡觉?美国罗切斯特大学医学中心的一项新研究表明,当人们处于睡眠状态时,大脑才能高效清除代谢废物。这个启示可能改变科学家对睡眠生物目的的理解,指向治疗神经系统疾病的新方式。
  从实际角度看,睡眠是个令人费解的生物状态——其有个显著的缺点,即睡着了似乎就失去了对周围环境的警觉。虽然最近一些科学调查显示,睡眠可以帮助存储和巩固记忆,但这些好处似乎在比重上不大于随附的漏洞,如此科学家推测睡眠-觉醒的周期一定具有一个更重要的基本功能。
  睡眠中的大脑净化
  “一宿好的睡眠有助于头脑更清楚”,这句古老格言的含义近日被新的科学发现刷新。10月17日的《科学》杂志发表了美国罗切斯特大学医学中心(URMC)的一项新研究表明,人在睡觉时,清除大脑中废物的系统最活跃。这个启示可能改变科学家对睡眠生物目的的理解,指向治疗神经系统疾病的新方式。
  论文第一作者、罗切斯特大学博士后谢璐璐介绍说,他们此前已发现大脑内有一个独特的“垃圾处理系统”——该系统的清洁速度甚至比广为人知的身体淋巴系统更快,其被命名为“类淋巴系统”。它的工作原理是,脑脊液沿着动脉周隙流入脑内组织,与脑内组织间液不停交换,并将细胞间液体的代谢废物带至静脉周隙,随即排除至脑外。而新研究发现,这些工作几乎都是在睡眠中完成的。
  垃圾为啥须睡时“倒”
  由于未加抑制积累的有毒蛋白质,如β-淀粉样蛋白可导致阿尔茨海默氏症(老年痴呆症),所以从大脑及时移除这些废物是非常必要的。事实上,几乎所有的神经退行性疾病都与细胞废物的积累有关。通过一系列的老鼠实验,研究人员观察到在睡眠时,类淋巴系统明显要活跃10倍,沉睡的大脑会去除更多的β-淀粉样蛋白。
  同时,通过分别在老鼠清醒和睡眠时注入小分子荧光染料(这样能看见脑脊液在脑内流动的情况),研究发现,染料注射30分钟后,与清醒老鼠相比,睡眠老鼠脑内的荧光染料分布得要广泛得多,且到达得更深。这说明脑脊液在睡眠老鼠脑内更易流动。
  此外,另一个惊人发现是,睡眠期间大脑中的细胞“缩水”了60%。这种收缩给细胞之间创造了更多的空间,允许脑脊髓液更自由地通过大脑组织清洗废物。相反,处于清醒状态时,大脑的细胞紧密地AV视频 在一起,限制了脑脊髓液的流量。
  保证睡眠:让大脑定时“洗澡”
  “大脑在清醒时会有意识,睡觉时则进行‘大扫除’。由于能量有限,它似乎必须在2种不同功能之间选择一个,”该论文主要作者、罗切斯特大学医学中心主任聂德卡·尼德瓜德说,“你可以把它想成家庭聚会,要么招待客人,要么打扫房间,但你不可能同时做这2件事。”
  尼德瓜德说,这些发现对治疗脑部疾病,如老年痴呆症有着显著影响。准确认识如何及何时激活大脑类淋巴系统清除废物,是努力调节这个系统,使其更有效工作的首要关键步骤。
  另一方面,研究也证实了睡眠确是生物进化过程中一个最不可或缺的基本功能。对于现代人来说,无论生活节奏多快,该睡则睡。人脑需要每天花一定时间让脑脊液好好地为它洗个澡,不然那些代谢垃圾堆积起来,是会伤到脑细胞的。时间久了人还会生病,比如患上阿尔茨海默氏症等。

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