熬夜真的会变傻!睡眠不足会影响大脑“自我清洗排毒”
文章导读:提示:美国波士顿大学的科学家近日首次拍下人类睡眠时大脑进行“自我清洗”的过程:当人睡着时,大脑的神经元会安静下来,随后血液从脑部
提示:
美国波士顿大学的科学家近日首次拍下人类睡眠时大脑进行“自我清洗”的过程:当人睡着时,大脑的神经元会安静下来,随后血液从脑部流出,脑脊液趁机流入,并且有节律地帮助冲洗大脑,清除毒素。该研究还证实大脑衰老与睡眠期的脑波活动有关。所以提醒各位读者,不要熬夜啦,一定要睡好觉,否则“洗脑”不够可能会变“傻”哦!
(gif图来源网络。红色是血液,蓝色是脑脊液)
为何睡个好觉后会感觉神清气爽?
因为当人在睡眠中时,大脑会被“清洗”——最新研究发现,入睡后脑脊液会帮助“冲洗”大脑,清除代谢产物。
参与该研究的波士顿大学生物医学工程助理教授劳拉·刘易斯团队称,当我们睡觉时,大脑中发生了一些奇妙的事情:神经元安静下来后,血液从大脑流出,同时脑脊液(CSF)流入,以有节奏的慢波“清洗”我们的大脑。脑脊液进入之后会清除毒素,比如导致阿尔茨海默病的β淀粉样蛋白。并且,这样的清洗只有在睡着后才能做到。
另外,研究人员还发现了脑电活动和清洗过程之间的关系,也就是说脑电波指挥了液体运动。所以,一定要保证充足的睡眠,否则“洗脑”不完全,说不定真的会变傻。
为何只有睡着时才能“洗脑”?
其实,早在2013年已有研究证明,在小鼠睡眠的过程中,大脑里像β淀粉样蛋白这样的毒素是会被清除的,所用的“清洁剂”便是脑脊液。但科学家想知道的是,脑脊液是怎么“清洗大脑”的?以及为什么只有在睡觉时才能进行“洗脑”呢?
(图片来源网络。绿色是血液氧合信号,紫色是脑脊液信号)
于是,研究人员做了个实验,他们招募了13名志愿者,并利用磁共振成像等技术观测这些志愿者睡眠时的脑部活动,结果发现了奇妙的现象:大脑里的血氧浓度,出现了明显的大周期变化。血液会大规模、周期性地流出大脑,而这时,脑脊液趁机冲进大脑,把留给它的空间都填满。而当睡醒后,大周期不见了,脑脊液便没办法大量冲进大脑,完成有效清洗。
劳拉·刘易斯认为,这是因为睡眠过程中,大脑里的神经元们会开始同步活动——一起开,一起关。之所以有这样的推测,是因为脑电图的数据显示,有神经节律出现后,才发生了血液和脑脊液的流转。当大量神经元一同停止了激发,就不需要那么多血液进去输送氧气了,这才给了脑脊液涌入的机会。
这项新研究表明,睡眠是一项非常特殊的功能——当我们醒着时,神经元们是不会同开同关的。所以,在醒着时,没有办法让大脑的血量下降到足够低的水平。只有睡着后,大脑里没有那么多血液时,脑脊液才能自如地循环。
为治疗神经疾病开拓新思路
人在睡着之后,大脑会经历几个不同的阶段:从轻度睡眠,到失去意识的深度睡眠,再到快速眼动(REM)睡眠(容易做梦的状态)。而没到要做梦的时候即为非快速眼动睡眠阶段。
根据此前的一些研究表明,衰老和局部脑萎缩,与非快速眼动睡眠期间的慢波活动减少有关。其它相关研究也指出,老年人的睡眠中断,是大脑结构改变所致,会导致年龄相关的认知能力下降。
现在,波士顿大学的这一新进展表明,慢波损耗与脑脊液流量减少有关。下一步,他们会继续探索衰老是如何影响人们睡眠时血液和脑脊液的流动的。
这项研究的深入,将给治疗和预防阿尔茨海默症、自闭症这样的神经疾病开拓新的治疗思路。此前,针对β淀粉样蛋白的药物开发频频陷入困境,但现在,科学家指出,或许不着力于起作用的特定分子,而是着重增加“洗脑”的脑脊液总量,会成为有效的解决方案。
(综合科研大匠微信号
新华网、人民日报微博等)
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