对于都市人来讲,熬夜是再寻常不过的事情。我自己也经常因为诊疗繁忙,直到凌晨一、两点才睡觉。
大多数人在熬夜后,尤其是连续几天缺乏睡眠的话,会明显感觉记忆力变差,精神状态不佳。可很多人不当回事,仍继续透支身体。
但大家可得悠着点了,已有科研证实,熬夜会使人变傻!
波士顿大学科学家们的一项科研成果登上了Science,他们史无前例地拍下了大脑在睡着时的清洗过程:血液会周期性地大量流出大脑,每当血液大量流出,脑脊液就趁机发动一波攻击。
当脑脊液进入后,会清洗大脑中的一些毒素,如导致阿尔茨海默病的β淀粉样蛋白,降低阿尔茨海默病的发生率。
而这样的清洗大脑,只有在睡着后才能做到;在人清醒的时候,脑脊液根本没有机会趁虚而入。这一项研究揭示了睡眠对大脑的重要性。
其实,脑脊液对大脑的积极作用远不止。
临床研究发现,抑郁症、双相情感障碍等患者的大脑内可发生无菌性炎症,出现某些炎性因子等。而他们往往又有失眠症状,睡眠不佳令情绪的波动更大,而这又反过来导致他们焦虑不安,难以入睡。
精神科临床中会经常利用镇静安眠药,如阿普唑仑、艾司唑仑、右佐匹克隆等等来帮助患者改善睡眠。确实,睡眠改善了、精神充足了,情绪症状也能得到一定的缓解。这种感觉相信很多人也有体会。
所以,我认为在深度睡眠中,脑脊液也可能会清除大脑的无菌性炎症,有助于个体的情绪恢复稳定。而失眠诱发的抑郁症、双相障碍,也可能与脑脊液无法彻底“清洗”大脑,毒素、炎症等影响了情绪有很大关系。这仍有待科研进一步证实。
可是,很多青少年在患上精神心理障碍后,总是黑白颠倒,熬夜玩手机、打游戏,这让父母焦虑不已。
有的父母还相信网传的所谓“睡眠排毒时间”:23时到凌晨1时肝脏排毒,凌晨1时到3时胆囊排毒等等(这种说法并不符合现代科学,早就有很多专家出来辟谣了)。于是,家长忍不住不断催促孩子早睡,批评,指责,矛盾升级。
我能够理解父母的用心良苦,大众都认为熬夜对身体不好。更何况现在科学家也说了,熬夜会影响智力,还会令孩子比同龄人更容易患上阿尔茨海默病。
可是,科学家这里说的“熬夜”,其实指的是总体睡眠不足。就算孩子习惯晚睡,但只要其保持7-8个小时的充足睡眠时间,有相对充分的深度睡眠,大脑也照样能完成“清洗”。
相反,若孩子做不到早睡,整夜辗转反侧,还一大早被强迫起床,这反倒是睡眠不足了。而且,大多青少年患者本来跟父母的关系就不好,父母再诸多强迫,这容易引起冲突,恶化亲子关系,令孩子的病情出现波动。
总之,希望这篇科研文章能让大家珍惜睡眠,保证大脑的休息和维护;也希望患者家属们借此了解更多前沿脑科学,懂得越多,心态也便更趋于积极,这也更有利于孩子的加快康复。
——何日辉
鱼羊 栗子 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI
你睡着的时候,真的被洗了脑。
这次,波士顿大学的科学家们,史无前例地拍下了清洗过程:
红色是血液,蓝色是脑脊液。厉害的是从前没有发现过,血液会周期性地大量流出大脑。每当血液大量流出,脑脊液就趁机发动一波攻击。
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。
而这样的清洗,只有在睡着后才能做到,让人一觉醒来,拥有一个清爽的大脑;没睡着的时候,脑脊液并没有充分的机会趁虚而入。
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。
这项成果,刚刚登上了Science。
作者兴奋地说:离揭示阿尔茨海默病和睡眠之间的联系,又近了一步。
而罗切斯特大学的神经科学家Maiken Nedergaard则不禁赞叹:
这篇论文太棒了。
完全想不到,有人能够真的证明,脑电活动是可以让液体流动起来的,一颗赛艇。
所以,多睡一点吧,不要熬夜了。洗脑洗不完,说不定真的会变傻。
01、为何只有睡着才能洗脑?
当你睡着之后,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,就是容易做梦的状态了。
这项新的研究,是专注在非REM的阶段,就是没到要做梦的时候,也是对大脑保留记忆 (Memory Retention) 来说,非常重要的阶段。
其实,2013年已经有研究证明了,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。大脑用的清洁剂,叫做脑脊液。
问题是,到底怎么清除的?为什么只有睡觉的时候才能清除?
科学家们做了个实验,让13个人类带上脑电帽,在核磁共振 (MRI) 机器里睡觉。脑电图会显示,一个人处在哪个睡眠状态;而MRI会测量血氧水平,显示有多少脑脊液流进流出。
然后发现了奇妙的现象:
大脑里的血氧浓度,出现了明显的大周期变化。也就是说,血液会大规模、周期性地流出大脑。
这个时候,脑脊液就会趁机冲进大脑,把留给它的空间都填满:
△ 绿色是血液氧合信号,紫色是脑脊液信号
醒来之后,大周期不见了,脑脊液就没办法大量冲进大脑,完成有效的清洗:
论文的通讯作者Laura Lewis (简称“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,才给了脑脊液涌入的机会。
这样,便有了我们在开头看到的那副景象:
这个发现很重要,它告诉我们睡眠是一项非常特殊的功能:
我们醒着的时候,神经元们是不会同开同关的。所以,醒着的时候没有办法让大脑的血量,下降到足够低的水平。
只有睡着之后,大脑里没有那么多血液的时候,脑脊液才能自如地循环开来,清除像β淀粉样蛋白这样的代谢副产物。
甚至2013年那项小鼠研究的负责人,罗切斯特大学的神经科学家Maiken Nedergaard,也发出了赞叹:
这篇论文太棒了。
完全想不到,有人能够真的证明,脑电活动是可以让液体流动起来的,一颗赛艇。
02、下一步研究
根据布莱斯·曼德(Bryce A Mander)发表在Nature子刊上的论文,衰老和局部脑萎缩,就与非快速眼动(NREM)睡眠期间的慢波活动减少有关。
论文链接:https://www.nature.com/articles/nn.3324
这项研究指出,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。
而现在,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。
据刘易斯介绍,研究团队计划招募老年人参加下一次研究。
而研究推进过程中面临的另一个难题,是脑电波,血液和脑脊液究竟是如何完美协同的。刘易斯表示:
我们观察到,神经改变似乎总是首先发生,随后血液从脑部流出,这之后脑脊液波动才会出现。
这项研究的深入,也给治疗和预防像老年痴呆(阿尔茨海默症)、自闭症这样的神经疾病开拓了新的治疗思路。
此前,针对β淀粉样蛋白的药物开发频频陷入困境,但现在,科学家们指出,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。
03、女科学家领衔
这篇Science论文的通讯作者,是波士顿大学工程学院生物医学工程系的助理教授劳拉·刘易斯。
2014年,她从麻省理工学院神经科学专业博士毕业。其研究方向是脑成像,神经动力学以及计算神经科学与信号处理等。
论文一作,则是刘易斯实验室的成员妮娜·福尔兹(Nina Fultz)。
有趣的是,刘易斯实验室的10位成员当中,绝大多数都是女性。
04、传送门
论文地址:
https://science.sciencemag.org/content/366/6465/628
其他相关研究:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3880190/
https://www.nature.com/articles/nn.3324
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