撰文 | 宋文法
睡眠是人体的一种修复过程,可以恢复精神和解除疲劳。人的一生中,大约三分之一的时间是在睡眠中度过,良好的睡眠是国际社会公认的三项健康标准之一,而睡眠时间过短或睡眠不佳均会影响健康。
大脑废物清除,是从大脑中清除有害废物的过程。我们的大脑会不断产生废物,如果废物堆积过多,就会增加患阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的风险。
此前的研究显示,睡眠过程中,大脑可以高效地清除代谢废物,而这一过程在清醒状态下无法有效运行。
2024年5月13日,英国伦敦帝国理工学院的研究人员在Nature子刊"Nature Neuroscience"上发表了一篇题为" Brain clearance is reduced during sleep and anesthesia "的研究。
该研究颠覆了以往的结论,发现在睡眠期间,大脑清除率显著减少,而不是增加。与清醒的小鼠相比,睡眠状态下小鼠大脑的清除速率降低了30%。
结果表明,大脑在清醒状态下的清除效率很高,清醒、活跃和锻炼可以更有效地清除大脑中的毒素。
在这项研究中,研究人员通过测量小鼠大脑中液体运动,使用一种荧光染料,观察染料从大脑的一个区域移动到另一个区域,并从大脑中清除的速度,分析了清醒、睡眠、麻醉状态下大脑清除率。
结果发现,与清醒的小鼠相比,睡眠状态下小鼠大脑的清除速率降低了30%,麻醉状态下的小鼠大脑清除速率降低了50%。
睡眠、麻醉状态会降低小鼠大脑清除率
此前,多数研究认为睡眠可以改善大脑中毒素的清除,这是通过类淋巴系统实现的,然而,这一点从未得到最终证实。
研究人员表示,分子的大小可能会影响某些毒素通过大脑的速度,并且某些化合物会通过不同的系统被清除。因此,研究结果的普遍适用程度尚未得到证实。
到目前为止,研究人员还不知道睡眠或麻醉状态下,是什么减缓了分子从大脑中的清除,他们计划下一步将揭示为什么会发生这种情况。
研究人员强调,尽管我们的研究表明睡眠时大脑可能无法高效排毒,结果挑战了睡眠的核心功能是清除大脑毒素的观点,但睡眠的重要性是无可争议的,良好的睡眠有助于降低多种疾病的风险。
另一方面,研究结果表明,大脑在清醒状态下的清除效率很高,清醒、活跃和锻炼可以更有效地清除大脑中的毒素。
下一步,研究人员将探索睡眠为什么会降低小鼠大脑中毒素的清除效率,并研究这一发现是否适用于人类。
总之,这项研究挑战了传统的观点,结果显示,在睡眠状态下,小鼠大脑清除废物的能力反而降低了。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41593-024-01638-y
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