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你的大脑 , 在睡着后被悄悄清洗!
波士顿大学科学家一项成果登上了Science , 科学家们拍下了大脑在睡着后的自我“洗脑”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 。
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:
经过入睡时期 , 浅睡时期 , 再到熟睡期和沉睡期 , 我们就会进入快速眼动 (REM) 睡眠期了 , 也就是容易做梦的一种状态 。
而科学家把前四个阶段合称为“非快速眼动期” 。 这项新的研究 , 正是专注在非REM阶段 , 这是一个对大脑保留记忆 (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 。
实验发现了奇妙的现象:
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 。
【科普|科学家首次拍下人类睡觉时大脑的清洗全过程,熬夜变傻有科学依据!】所以 , 如果你经常熬夜 , 大脑就得不到清洗 , 那你真的会慢慢“变傻” 。
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