波士頓大學科學家Nina Fultz博士，首次拍下人睡著後，大腦被清洗的過程。
圖 2
圖2：紅色是血液，藍色是腦脊液。血液會週期性地大量流出大腦。每當血液大量流出，腦脊液就趁機發動一波攻擊。腦脊液的進入，會清除毒素，如β澱粉樣蛋白，這種毒素會導致阿爾茨海默症。
而這樣的清洗，只有在睡著後才會出現，科學家們做了個實驗，讓13個人類帶上腦電帽，在核磁共振 (MRI) 機器裡睡覺。腦電圖會顯示，一個人處在哪個睡眠狀態；而MRI會測量血氧水平，顯示有多少腦脊液流進流出。然後發現大腦裡的血氧濃度，出現了明顯的大週期變化。也就是說，血液會大規模、週期性地流出大腦。這個時候，腦脊液就會趁機衝進大腦，把留給它的空間都填滿。
論文的通訊作者Laura Lewis (簡稱“劉易斯”) 認為，這是因為睡眠過程中，大腦裡的神經元們會開始同步活動，一起開，一起關。當大量神經元一同停止了激發，就不需要那麼多血液進去輸送氧氣，才給了腦脊液湧入的機會。
之所以有這樣的推測，是因為腦電圖的數據顯示，有神經節律出現後，才發生了血液和腦脊液的流轉。
我們醒著的時候，神經元們是不會同開同關的。所以，醒著的時候沒有辦法讓大腦的血量，下降到足夠低的水平。
只有睡著之後，大腦裡沒有那麼多血液的時候，腦脊液才能自如地循環開來，清除像β澱粉樣蛋白這樣的代謝副產物。
這項研究說明：人還是要保持充足的睡眠，不然真會變傻。同時，隨著研究的深入，也給治療和預防像老年痴呆（阿爾茨海默症）、自閉症這樣的神經疾病開拓了新的治療思路。
附原文摘要：
Abstract
Sleep is essential for both cognition and maintenance of healthy brain function. Slow waves in neural activity contribute to memory consolidation, whereas cerebrospinal fluid (CSF) clears metabolic waste products from the brain. Whether these two processes are related is not known. We used accelerated neuroimaging to measure physiological and neural dynamics in the human brain. We discovered a coherent pattern of oscillating electrophysiological, hemodynamic, and CSF dynamics that appears during non–rapid eye movement sleep. Neural slow waves are followed by hemodynamic oscillations, which in turn are coupled to CSF flow. These results demonstrate that the sleeping brain exhibits waves of CSF flow on a macroscopic scale, and these CSF dynamics are interlinked with neural and hemodynamic rhythms.
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