深度睡眠不仅能让你的身体恢复活力,还能通过清除醒着时堆积的废物来清理你的大脑。
科学家们发现,在深度睡眠中有节奏地释放去甲肾上腺素,驱动大脑的淋巴系统,该系统通过泵入脑脊液来清除毒素。然而,像唑吡坦这样的助眠剂可能会破坏这一过程,降低大脑的清洁效率。
了解大脑的废物清除系统
晚上睡个好觉不仅能让你神清气爽,还能活跃地清理你的大脑。1月8日发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项新研究表明,深度睡眠有助于清除醒着时大脑中堆积的废物。这种自然清洁过程对保持大脑健康至关重要。这项研究还强调了助眠剂可能会干扰这种“洗脑”机制,潜在地影响长期的认知功能。
大脑依赖于一个内置的废物清除系统,叫做淋巴系统,它通过大脑和脊髓循环液体来清除废物。这个系统有助于清除有毒蛋白质,这些蛋白质会积聚并形成粘性斑块,这是神经系统疾病的标志。然而,直到现在,驱动这一系统的机制仍然不清楚。
去甲肾上腺素在大脑清洁中的作用
丹麦的研究人员发现,一种叫做“去甲肾上腺素”的分子在这个过程中起着至关重要的作用,至少在老鼠身上是这样。在深度睡眠时,脑干大约每50秒释放一波去甲肾上腺素。这些电波导致大脑中的血管收缩,产生缓慢而有节奏的脉动,推动周围的液体有效地带走废物。
来自罗切斯特大学和丹麦哥本哈根大学的资深作者Maiken Nedergaard说:“这就像在睡觉前打开洗碗机,醒来时大脑就会是干净的。”“我们本质上是想知道是什么驱动了这个过程,并试图根据淋巴清除来定义恢复性睡眠。”
去甲肾上腺素如何驱动流体流动
为了找到线索,Nedergaard和她的团队研究了老鼠大脑睡眠时发生的事情。具体来说,他们关注的是深度睡眠时去甲肾上腺素和血流量之间的关系。他们发现去甲肾上腺素波与脑血容量的变化有关,这表明去甲肾上腺素引发了血管的节律性脉动。
血管作为脑液泵
然后,研究小组比较了血容量和脑液流量的变化。他们发现脑液流量的波动与血容量的变化相对应,这表明血管就像泵一样推动周围的脑液排出废物。
“你可以把去甲肾上腺素看作是管弦乐队的指挥,”哥本哈根大学和英国牛津大学的首席作者Natalie Hauglund说。“动脉的收缩和扩张是和谐的,然后驱动脑脊液通过大脑,清除废物。”
所有睡眠都能促进大脑健康吗?
Hauglund接着提出了另一个问题 —— 所有的睡眠都是平等的吗?为了找到答案,研究人员给老鼠服用了一种帮助睡眠的常用药物唑吡坦。他们发现,服用唑吡坦的小鼠在深度睡眠期间的去甲肾上腺素波比自然睡眠的小鼠低50%。虽然服用唑吡坦的小鼠入睡更快,但进入大脑的液体运输量下降了30%以上。研究结果表明,助眠剂可能会破坏睡眠中去甲肾上腺素驱动的废物清除。
“越来越多的人在使用助眠药物,知道这是否是健康的睡眠真的很重要,”Hauglund说。“如果人们没有充分享受睡眠的好处,他们应该意识到这一点,这样他们才能做出明智的决定。”
睡眠研究对人类的影响
研究小组表示,这一发现可能适用于同样拥有淋巴系统的人类,尽管这需要进一步的测试。研究人员已经在人类身上观察到类似的去甲肾上腺素波、血流模式和脑液流量。他们的发现可能会为了解睡眠不足如何导致阿尔茨海默病等神经系统疾病提供见解。
Nedergaard说:“现在我们知道去甲肾上腺素在推动大脑的清洁,我们可能会想出如何让人们获得长时间的恢复睡眠。”
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