大約兩千多年前,古希臘醫學(xué)大佬「伽林」提出這樣一種觀(guān)點(diǎn):我們醒著(zhù)的時(shí)候大腦的血液會(huì )流動(dòng)到身體的各個(gè)部位以維持其活力,但這會(huì )使大腦的血液枯竭;我們睡著(zhù)的時(shí)候,身體各個(gè)部位的血液又流回大腦為大腦提供營(yíng)養,使我們更有精神。
這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)荒謬。
但伽林為我們認識睡眠提供了新的見(jiàn)解。我們都知道睡好了可以讓頭腦清醒,活力滿(mǎn)滿(mǎn),睡不好會(huì )糊里糊涂,無(wú)精打采。雖然我們現在對睡眠的了解比伽林時(shí)期多了很多,但我們仍不知道為什么在所有生理活動(dòng)中,只有睡眠,可以讓大腦這么清醒?
睡眠可能是大腦滿(mǎn)足“自己”的一種獨特方式,這種方式,還真與其它身體器官不一樣。
我們觀(guān)察到的生物體都很“聰明”,它們會(huì )遇到一些問(wèn)題但會(huì )自己給出“解決方案”,比如每個(gè)器官都要解決的就是如何持續為自己提供營(yíng)養。對大腦來(lái)說(shuō)這件事尤其重要。
大腦僅占人體重量的百分之二,但大腦復雜的電生理活動(dòng)所需能量是身體供應能量的四分之一。循環(huán)系統給出的“解決方案”是:通過(guò)血管把營(yíng)養和氧氣輸送到身體的各個(gè)部分以供應營(yíng)養。
小鼠的腦血管系統是一個(gè)復雜的網(wǎng)絡(luò )。這個(gè)網(wǎng)絡(luò )從大腦表層開(kāi)始,不斷深入組織延展,為大腦細胞提供營(yíng)養和氧氣。
每個(gè)細胞攝取營(yíng)養的時(shí)候也會(huì )產(chǎn)生垃圾。清除這些垃圾就成為了每個(gè)器官需要解決的第二個(gè)問(wèn)題。淋巴系統布滿(mǎn)整個(gè)身體,它們從細胞的間隙中收集蛋白質(zhì)和其他代謝廢物,然后再放進(jìn)血液中。
但活躍的大腦中并沒(méi)有淋巴管,這就意味著(zhù)身體的其它部位清理垃圾的方法在大腦中并不適用?。
大腦有個(gè)裝滿(mǎn)了干凈、透明的腦脊液(CSF,Cerebrospinal Fluid )的“池子”。大腦產(chǎn)生的廢物到達腦脊液后隨腦脊液一同進(jìn)入血液。這聽(tīng)起來(lái)似乎是一個(gè)淋巴系統,但從大腦產(chǎn)生的液體和廢物并不是隨便就能進(jìn)入腦脊液,而是有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的管道來(lái)控制這個(gè)過(guò)程。
我們把血管標記成紅色,把腦脊液標記成綠色,我們發(fā)現腦脊液會(huì )沿著(zhù)血管外壁流回大腦,并將廢物從細胞間隙帶走。這很巧妙!因為裝滿(mǎn)細胞的大腦在頭骨中是封閉狀態(tài),沒(méi)有空余位置留給淋巴系統管路,但這些血管卻能從大腦表層延伸到達大腦中的每個(gè)細胞,也就是說(shuō)腦脊液只要沿著(zhù)血管外壁就可輕易到達大腦。
更神奇的一點(diǎn)是,大腦中這些液體的工作狀態(tài)只在睡眠時(shí)進(jìn)行!
在大腦即將入睡的時(shí)候,腦細胞似乎變小了,細胞間就出現了得以讓腦脊液流動(dòng)的空隙,進(jìn)而清除了廢物。
這樣看來(lái),伽林提出的「人睡覺(jué)時(shí)大腦中會(huì )有液體流動(dòng)」的想法是正確的。在大腦緊張工作時(shí),它會(huì )一直將清理細胞空隙間廢物的工作推遲。在大腦要睡覺(jué)時(shí),它就不必緊張工作, 大腦就切換到了“清理模式”, 開(kāi)始清理腦細胞間隙之間積累了一天的廢物。
這有點(diǎn)像我們在周內工作的時(shí)候,沒(méi)有時(shí)間做家務(wù),于是將家務(wù)推遲到周末,再把所有家務(wù)做好。
為了讓我們保持健康,大腦需要清理很多廢物。近期的研究關(guān)注最多的廢物是一種大腦始終會(huì )產(chǎn)生的蛋白質(zhì)——淀粉樣β蛋白。此時(shí)此刻,我們的大腦就在產(chǎn)生淀粉樣β蛋白。但是患有老年癡呆癥的人腦細胞間隙中淀粉樣β蛋白生成、聚集后不能被及時(shí)清除, 淀粉樣β蛋白的累積是形成這種疾病的關(guān)鍵因素。我們對大腦在清醒狀態(tài)下淀粉樣β蛋白的清理速度與大腦沉睡時(shí)的清理速度進(jìn)行對比后發(fā)現,在睡眠中的大腦淀粉樣β蛋白的清除速率更快。
如果睡眠是大腦清理廢物的關(guān)鍵步驟,那么這就會(huì )改變我們對睡眠、淀粉樣β蛋白和老年癡呆癥的認識。一系列臨床試驗證明,在有老年癡呆癥但還不是很?chē)乐氐幕颊咧校?strong>睡眠時(shí)長(cháng)與睡眠質(zhì)量與大腦中淀粉樣β蛋白的集聚密切相關(guān)。雖然這些研究沒(méi)有證實(shí)缺乏睡眠或者睡不好會(huì )導致老年癡呆癥,但這已明確指出,如果大腦不及時(shí)清理廢物(如淀粉樣β蛋白)來(lái)維持自身的整潔,那么就很可能會(huì )導致老年癡呆癥。
雖然我們每天都睡覺(jué),但大腦其實(shí)未曾休息過(guò)。
雖然我們的身體看起來(lái)不動(dòng)了,但我們的思維一直在到處游走。
大腦其實(shí)一直都在努力工作,清潔自身。這就像是做家務(wù),如果一個(gè)月不打掃廚房,那你的家很快就不適合居住。如果大腦拖延“不做家務(wù)”,結果就會(huì )比廚房臺面臟亂嚴重得多。因為對大腦而言,“不做家務(wù)”會(huì )嚴重損害我們的精神思維。大腦所做的事情,對預防及治療精神疾病具有重要意義。
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