《美国国家科学院院刊》：睡眠不足会对脑细胞造成物理损伤

《美国国家科学院院刊》：睡眠不足会对脑细胞造成物理损伤

人工智能学家

当你为了赶截止日期或沉迷于深夜娱乐而牺牲睡眠时，你可能认为第二天喝两杯浓缩咖啡就能弥补过错。

然而，来自意大利卡梅里诺大学的最新研究给这种侥幸心理泼了一盆冷水。

科学家们发现，睡眠不足不仅仅会让你感到精神萎靡，它实际上正在对你的大脑造成物理层面的损伤。

这项发表在权威期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究揭示了一个令人不安的事实：长期缺觉会破坏保护神经元的脂肪绝缘层，进而导致神经信号传输的灾难性减速。

大脑中的“电线短路”

为了理解这项发现的严重性，我们需要先了解大脑运作的基础设施。

我们的大脑就像一个极其复杂的电路网络，神经元通过轴突发送电信号来传递信息。

为了确保这些信号能够快速、准确地传输，轴突外面包裹着一层名为“髓鞘”的物质。

（苏南·旺萨恩加/盖蒂图片社）

这就好比电线外面的那层塑料绝缘皮，它不仅能防止电流泄漏，还能极大地提高信号的传导速度。

这项由意大利研究团队主导的实验发现，睡眠剥夺直接攻击的正是这层至关重要的“绝缘皮”。

研究人员将目光锁定在了一种名为“少突胶质细胞”的关键细胞上。

这种细胞是大脑中的后勤工程师，专门负责合成髓鞘，并维护其完整性。

在正常的生理周期中，少突胶质细胞会利用胆固醇来构建和修复髓鞘。

但是，当睡眠被剥夺时，这一精密的生化过程发生了严重的紊乱。

通过对实验鼠进行连续10天的睡眠限制，科学家们观察到了令人震惊的微观变化。

虽然神经纤维本身的尺寸没有改变，但包裹在周围的髓鞘却明显变薄了。

这就像是原本厚实的电线绝缘层被磨损得只剩下薄薄的一层，甚至露出了里面的铜丝。

这种物理结构的改变带来了立竿见影的后果。

测试数据显示，睡眠不足的大鼠，其特定脑区之间的信号传递速度减慢了约三分之一。

这是一个惊人的下降幅度。

想象一下，如果互联网的传输速度突然下降30%，整个网络系统将会面临怎样的卡顿和瘫痪。

这就解释了为什么我们在熬夜后会出现反应迟钝、注意力无法集中以及动作笨拙等现象。

这不仅仅是心理上的疲劳，而是大脑硬件层面的“降频”运行。

从化学紊乱到结构崩塌

为了探究这一现象背后的深层机制，研究团队进行了更为细致的基因分析。

他们发现，问题的根源在于少突胶质细胞内的胆固醇运输系统出现了故障。

胆固醇是构成髓鞘的核心成分，而在睡眠不足的状态下，细胞处理和运输胆固醇的效率大幅下降。

这就好比建筑工地上虽然有砖块（胆固醇），但搬运工（运输机制）却罢工了，导致围墙（髓鞘）无法被及时修补。

这种化学层面的紊乱最终导致了宏观结构的崩塌。

研究人员将人脑白质结构与参与者的匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）评分进行了比较。（Simayi等人，《美国国家科学院院刊》，2026）

为了验证这一假设，研究人员在实验中引入了一种名为环糊精的药物。

这种药物已知可以促进细胞内的胆固醇转移。

令人振奋的是，在给睡眠剥夺的大鼠服用该药物后，它们受损的胆固醇运输机制得到了恢复。

随之而来的是，大鼠在运动能力和记忆力测试中的表现都有了显著的改善。

这一反向验证不仅确认了胆固醇代谢在其中扮演的关键角色，也为未来治疗相关疾病提供了一个诱人的靶点。

当然，这项研究并不仅仅局限于动物模型。

研究团队还分析了185名健康志愿者的核磁共振（MRI）扫描数据。

结果显示，那些自我报告睡眠质量较差的参与者，其大脑白质的结构完整性也相对较差。

白质主要由被髓鞘包裹的神经纤维组成，这一发现将动物实验的结论与人类的脑部健康紧密地联系在了一起。

它有力地证明，无论是在啮齿动物还是人类身上，睡眠与大脑微观结构的完整性都息息相关。

公共卫生视角的深层隐忧

这项研究的意义远不止于解释为什么我们熬夜后会变傻。

它为我们理解睡眠与神经退行性疾病之间的关系打开了一扇新的窗口。

众所周知，许多神经系统疾病，如多发性硬化症（MS），其核心病理特征就是髓鞘的脱落和损伤。

虽然目前尚不能断言睡眠不足直接导致了这些疾病，但长期的髓鞘损伤无疑会削弱大脑的防御能力。

如果这种物理损伤是可以累积的，那么长期的慢性睡眠剥夺可能就是埋在大脑深处的一颗定时炸弹。

随着现代社会生活节奏的加快，睡眠不足已成为一种流行病。

从企业高管到在校学生，数以亿计的人正在透支他们的睡眠时间。

这项研究向我们发出了严厉的警告：睡眠不是一种可以随意压缩的奢侈品，而是维持大脑物理结构完整的必需品。

我们过去常认为，睡觉是为了让大脑“休息”或“清理废物”。

现在我们知道，睡觉更是为了让大脑进行至关重要的“硬件维护”。

当我们剥夺睡眠时，我们实际上是在阻止大脑修复它的绝缘线路。

尽管环糊精在动物实验中显示出了修复潜力，但这并不意味着我们可以毫无顾忌地熬夜，然后指望靠吃药来弥补。

药物只能干预特定的生化路径，而睡眠对机体的调节是全方位且复杂的。

真正的解决方案依然在于回归符合生物节律的生活方式。

在这个信息全天候轰炸的时代，保护大脑最有效、最廉价的方式，或许就是今晚早点关灯，睡一个好觉。