睡眠與“洗腦”

金煜

睡眠，或許是最好的清洗大腦的工具。去年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大腦里的分子“垃圾處理系統(tǒng)”。日前，一份發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的論文稱，大腦在處于睡眠狀態(tài)時，這一“回收系統(tǒng)”最為活躍。換句話說，睡眠狀態(tài)下，大腦處于最佳的“自我清洗”“自我排毒”的狀態(tài)。

大腦有條“下水道”

人體大部分“垃圾處理”是由淋巴系統(tǒng)來運(yùn)作的。淋巴會清理身體組織里破損、誤置的分子、病原體等新陳代謝后的廢物，將之輸送到血液。在這里，肝臟會對其分解，最終排泄出身體。

大腦卻不太一樣。對精細(xì)的大腦組織進(jìn)行調(diào)節(jié)的，是被稱為“腦血管障壁”的機(jī)制，這是一種血管和腦之間有選擇地阻止某些物質(zhì)由血液進(jìn)入腦的“屏障”。淋巴雖然可以在全身各處大展身手，卻被阻止在大腦之外，無法對大腦進(jìn)行“清洗”工作。大腦是怎么進(jìn)行“垃圾處理”的？之前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，分子廢物是在個體細(xì)胞之間被分解和回收的。去年，紐約羅切斯特大學(xué)的科學(xué)家在老鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，其大腦同樣存在一個“下水管道”。大腦內(nèi)有一個過去沒有發(fā)現(xiàn)的管道網(wǎng)絡(luò)，可以將大腦不需要的細(xì)胞外液和其它物質(zhì)排出。這一機(jī)制和身體其它部分的淋巴機(jī)制有點類似，因此，科學(xué)家將之稱為“類淋巴系統(tǒng)”。

清理管道可關(guān)可開

這一研究開始后，科學(xué)家還想繼續(xù)尋找大腦的“下水道”之謎。參與研究的科學(xué)家內(nèi)德加特說，當(dāng)液體在細(xì)胞之間流動時，需要大量能量。科學(xué)家就設(shè)想，大腦也許沒法一邊處理信息，一邊“大掃除”。因此，科學(xué)家決定研究在睡眠狀態(tài)下，這一清洗機(jī)制的活躍程度是否會不同。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實驗鼠處于睡眠或麻醉狀態(tài)時，大腦中的“垃圾處理”系統(tǒng)要比醒著時活躍得多，沖走廢棄物的腦脊髓液大量增加，流動性大得多。研究者認(rèn)為，這種液體之所以會增加，可能因為實驗鼠睡眠時，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生收縮，使得類淋巴管道和血管之間的空間增加了60%，讓更多的液體可以在大腦中流動。實驗鼠醒來后，這些細(xì)胞又開始變大，細(xì)胞之間的空間縮小，管網(wǎng)中用以沖走“臟東西”的液體又重新變得稀疏。

“臟東西”引發(fā)疾病

這一研究由美國國家神經(jīng)失調(diào)和中風(fēng)研究所資助，最終目的是希望尋找一些疾病的根源。此次研究中，科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了老年癡呆癥的一些新的秘密。

此前研究所知，一種介于肽和蛋白質(zhì)之間的物質(zhì)——淀粉樣蛋白和老年癡呆關(guān)系密切，會在老年癡呆患者大腦中集聚，形成疾病。此次研究發(fā)現(xiàn)，睡眠時淀粉樣蛋白被沖走的速度大增。

很多神經(jīng)性疾病，如老年癡呆、中風(fēng)和癡呆等，都和睡眠失調(diào)有著密切關(guān)系。這個研究能夠幫著解開這些疾病之謎。內(nèi)德加特說，研究顯示，睡眠不足時，大腦廢物會聚集起來，最終損害大腦。內(nèi)德加特將這些因大腦“垃圾”累積導(dǎo)致的大腦疾病稱為“臟腦”疾病。華盛頓大學(xué)腦神經(jīng)科學(xué)家和老年癡呆癥研究者大衛(wèi)·霍爾茲曼表示，這個研究相當(dāng)重要。通常人們很少會想到睡眠周期和神經(jīng)退化性疾病之間的關(guān)系?！斑@個研究告訴我們，日常生活中的習(xí)慣，哪怕是睡覺，都可能會在今后帶來一定問題?！?/p>

在內(nèi)德加特看來，睡眠時被沖走的廢物蛋白質(zhì)是對大腦細(xì)胞有害的“垃圾”，這可以解釋為什么當(dāng)人們前一夜沒睡好時，總會思維不清晰，而如果長時間得不到睡眠，甚至?xí)?dǎo)致動物或人的死亡。新的研究還可以引發(fā)社會層面的思考，“這可以引發(fā)很多夜班工作者關(guān)于換班制的討論。如果你睡眠不足，可能就會引發(fā)疾病?！?/p>

睡眠的多功能

目前，內(nèi)德加特等人所做的研究辨別出了實驗鼠在入睡時的“洗腦”狀態(tài)。接下來，科學(xué)家可以將之?dāng)U展到其它生物上。也有科學(xué)家認(rèn)為，這個研究不一定意味著睡眠的唯一功能就是“清洗”。英國薩里大學(xué)睡眠科學(xué)家德克·戴克說，單一功能并不能以一概全，“睡眠可能有很多功能，就像到了周末，可以購物、社交，也可以大掃除一樣?！?/p>

薩里大學(xué)另一名睡眠專家拉夫里奧·索瑪表示，“清洗”并不一定是睡眠目的的全部，“睡眠和所有一切相關(guān)：新陳代謝、生理狀態(tài)、消化，所有一切?！彼Ｍ芸吹綄嶒炞C明，缺乏睡眠的人群的確有大腦中廢物聚集的現(xiàn)象，而睡眠則可以消減這些廢物。

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人為何要睡覺

人一生中有三分之一的時間都花在了夢鄉(xiāng)之中。從演化的角度而言，睡眠這么浪費(fèi)時間，不利于競爭和繁衍?？傻降诪槭裁催€要睡覺？從生理研究角度講，睡眠的功能到底是什么呢？

在睡覺的問題上，科學(xué)家有著許多的疑問，也已經(jīng)研究、猜測了很長時間。然而，相比人為什么要吃飯，人為什么要呼吸這些簡單易懂的問題，解答人為什么要睡覺，卻似乎難得多，人為什么要睡覺，這成了人類所有活動中最難理解的一個。之前的生理學(xué)家們有著各種人為什么要睡覺的理論。有人認(rèn)為，睡眠是身體要進(jìn)行“維修工作”，對身體有著恢復(fù)的作用；有人認(rèn)為，睡眠時會產(chǎn)生很多化學(xué)物質(zhì)，可以在白天工作中給人體使用。有人認(rèn)為，睡眠是為了加強(qiáng)記憶；還有人認(rèn)為，睡眠可以自我調(diào)節(jié)神經(jīng)元，是人類大腦發(fā)展的必要步驟，但是，科學(xué)家始終未能在這個問題上達(dá)成統(tǒng)一意見。endprint