睡眠有助于净化大脑

华凌

“一宿好的睡眠有助于头脑更清楚”，这句古老格言的含义被新的科学发现刷新。

据物理学家组织网、英国广播公司近日报道，美国罗切斯特大学医学中心一项研究表明，人们在睡觉时，清除大脑中废物的系统最活跃。这个发现可能改变科学家对睡眠生物目的的理解，提出治疗神经系统疾病的新方法。

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：“这项研究表明，大脑在睡着和清醒的时候，有着不同的功能状态。事实上，恢复性睡眠的本质似乎是积极清除觉醒时所积累的神经活动副产品。”

該研究揭示了大脑独特的清除废物的方式，在睡眠过程中，高效活跃的类淋巴系统负责清除阿尔茨海默病（老年性痴呆）和其他神经系统疾病的毒素。此外，研究人员发现，在睡眠时脑细胞按比例缩减，以允许更有效地清除废物。

看来大脑可能是个凌乱的场所，所幸的是，它有一套良好的“环卫”管道系统。尼德瓜德说：“这些发现对治疗脑部疾病，如老年性痴呆有着显著影响。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。”

脑中独特净化系统

在此项研究中，研究人员发现，与广为人知的身体淋巴系统相比，人体的第二套净化系统——大脑净化系统的清洁速度更快。

该系统对大脑而言是具有独一无二清除废物功能的系统，其负责处理身体其余部分的细胞废物，而淋巴系统没有延伸到大脑。这是因为大脑维护着它自己封闭的“生态系统”，由一个复杂系统分子网关即血-脑屏障，紧密控制进入和退出大脑的物质。

在身体的大部分区域，由血管构成的网络都携带着淋巴液，其可以清除多余的血浆、死亡血细胞、各种碎屑及其他身体垃圾。但是大脑却不同，它浸没在脑脊髓液中。几十年来，神经系统科学家一直认为这种脑脊髓液只是单纯地携带可溶性脑部垃圾，慢慢地扩散至各组织，再将其携带的“货物”带出神经系统并最终汇入身体血液中。但他们测定不出这些脑脊髓液到底都在进行着什么活动，而这种情况现在发生了改变。

以往，研究人员认为脑脊髓液在脑部垃圾清理方面的功能是单程的，只是单纯地将携带垃圾颗粒的流体从脑部送入身体。然而，现在他们发现，这是一个再循环系统，将近40%的流体会重新回到脑部。

垃圾为什么须睡时“倒”

在睡眠过程中，类淋巴系统可能会更活跃，其隐含线索之一是，在熟睡时大脑消耗的能量没有大幅减少。研究人员推测，因为脑脊髓液需要很多的能量，当我们在清醒状态积极处理信息时，清除的过程可能与大脑必须执行的功能不能兼容。

由于未加抑制积累的有毒蛋白质，如B一淀粉样蛋白可导致阿尔茨海默病，所以从大脑中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。通过一系列的动物实验，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B-淀粉样蛋白。

尼德瓜德说：“大脑只能用有限的能量‘倒垃圾，似乎必须在是清醒有意识时抑或睡着时清理这两种不同的功能状态中选择。我们可以把它想象成在举办一个家庭聚会，你可以招待客人，或收拾屋子，但你不能真正同时进行。”

另一个惊人的发现是，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，大脑的细胞紧密地联系在一起，限制了脑脊髓液的流量。

研究人员发现，在睡眠中一种叫作去甲肾上腺素的激素不太活跃。当大脑需要变得警觉，通常在对恐惧或其他外部刺激发生反应时，这个神经递质将被释放。研究人员推测，去甲肾上腺素可作为“主调节器”控制大脑的细胞在睡眠一觉醒周期的收缩和扩张。

由此可见，睡眠是生物进化过程中一个最不可或缺的基本功能。对现代社会的人们来说，无论生活节奏多快，该睡则睡，切不可错过每天保养大脑的最佳时间。