早上好,我是脑叔,一个爱聊脑的家伙。

睡眠比清醒时更能清除大脑中的毒素? 最新的研究对这一理论提出了质疑。

睡眠对大脑有很多好处,这一点是毫无疑问的,它可以让大脑的不同部位再生,帮助记忆固定。当我们睡眠不足时,还会增加压力水平,加剧心理健康问题。

过去有证据表明,与清醒时相比,睡眠时大脑能排出更多有毒废物。这一过程被认为是清除淀粉样蛋白等潜在有害物质的关键,淀粉样蛋白是一种蛋白质,它在大脑中的堆积与阿尔茨海默氏症有关。

然而,最近的一项小鼠研究却得出了相反的结论。该研究的作者认为,在小鼠体内,睡眠时大脑的清除率实际上更低——之前的研究结果也可以用这种方式重新解释。

大脑的清洁系统

由于大脑是一个活跃的组织——随时都有许多代谢和细胞过程发生——它会产生大量的废物。这些废物被我们的淋巴系统清除。

脑脊液是淋巴系统的重要组成部分。这种液体包围着大脑,就像一个液体缓冲垫,保护大脑免受损害,并为大脑提供营养,保证大脑可以正常运作。

在废物清除过程中,我们的脑脊液帮助将充满毒素、代谢物、废弃蛋白质以及脏脑液转移到脑外,并接纳新的脑液。被清除的废物最后进入淋巴系统(免疫系统的一部分),最终排除体外。

淋巴系统是在最近十年左右才发现的。首先在小鼠身上观察到,将染料注射到小鼠的大脑中,研究大脑中液体的运动。此后,利用核磁共振扫描和造影剂,证实了人体中淋巴系统的存在。

根据动物实验的结果,科学家们得出结论,淋巴系统在夜间、睡眠或麻醉时比白天更活跃。其他研究表明,这种废物清除活动也可能根据不同的条件而变化——比如睡眠姿势、使用的麻醉剂类型,以及受试者的昼夜节律是否被打断。

挑战旧的解释

最近的研究使用雄性小鼠来研究动物在清醒、睡眠和麻醉状态下脑液的运动有何不同。研究人员将染料注射到动物的大脑中,以跟踪通过淋巴系统的液体流动。

他们特别研究了染料含量的增加是否表明液体从一个区域流出的减少,而不是像之前的研究表明的那样,流向该区域的液体增加。前者将意味着通过淋巴系统的清除率降低,从而减少废物被清除。

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研究人员发现,在睡眠期间,大脑中被清除的染料较少。sfam_photo/ Shutterstock

与清醒时相比,睡眠或麻醉三小时和五小时后在大脑区域发现的染料更多。这表明,当小鼠处于睡眠或麻醉状态时,从大脑中清除的染料和液体较少。

尽管研究结果很有趣,但这项研究的设计也有一些局限性。因此,这并不能完全证实大脑在夜间排出的废物比白天少。

本研究的局限性

首先,这项研究是在小鼠身上进行的。动物研究的结果并不总是适用于人类,所以很难说同样的结果是否适用于我们。

此外,这项研究只观察了雄性小鼠,这些小鼠在被允许睡觉之前有几个小时是醒着的。这可能扰乱了它们自然的睡眠-觉醒节奏,从而部分影响了研究结果。研究表明,睡眠中断或睡眠不好与压力水平的增加有关,而压力水平的增加反过来又会降低淋巴系统的脑液流量。

与此相反,在第一项(2013年)研究中,小鼠在自然睡眠时间进行了观察,结果表明在睡眠过程中清除了更多的脑毒素。

与之前的研究相比,这项研究采用了不同的方法,包括注射染料的类型和位置。以前的研究还同时使用了雄性和雌性小鼠。这些研究方法上的差异可能会影响研究结果。

淋巴系统的行为也可能因大脑区域的不同而不同——在清醒或睡眠时,每个大脑区域都会产生不同类型的废物。这也可以解释为什么这项研究的结果与以前的不同。

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41593-024-01638-y

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3880190/

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