内容摘要
新的研究表明，睡眠可能與清理大腦中的代謝廢物有關。如果你睡不好，它可能導緻長期無法清理代謝廢物，結果很可能是阿爾茨海默病。
不睡覺造成的損害似乎不是永久性的，不容易恢複。長時間睡眠不足可能對您的健康有害。
大腦産生的代謝廢物的主要來源是什麼？答案是腦脊液。這是一種像"水"一樣明亮的液體。
隻有在深度睡眠期間，腦脊液才會流入腦組織以清潔大腦。
如果未來的科學家能夠掌握如何控制腦脊液的流動，他們可以更好地預防阿爾茨海默病。
地球上大多數陸生動物都在睡覺，人性也不例外。但為什麼動物必須睡覺呢？睡眠究竟有什麼功能？這兩個問題可能看起來很簡單，但科學家們仍然沒有找到答案。
男性因精神問題而睡11天25分鐘
休息兩天後恢複
無論真正的原因是什麼，我們每個人都知道，堅持睡覺是不好的，它甚至可以被用作通過酷刑逼供的手段。
1960年代，加利福尼亞州聖地亞哥的一名高中生蘭迪·加德納（Randy Gardner）決定挑戰自己的生活，看看自己能睡多久。最後，他在幾位科學家的監督下保持了11天25分鐘的清醒，創造了人類不睡覺時間最長的世界紀錄。
在過去的幾天裡，據說他出現了嚴重的精神問題，表現為認知障礙，情緒失控和短期記憶喪失，甚至幻覺，如吸毒。
然而，實驗結束後，他休息了兩天，完全康複了，似乎沒有後遺症。這表明不睡覺造成的損害似乎不是永久性的，并且容易恢複。
深度睡眠
清除大腦神經細胞中的代謝廢物
沿着這些思路，已經提出了一個假設，即睡眠的主要作用是從大腦中的神經細胞中清除代謝廢物。過多的垃圾堆積固然不好，但如果積蓄時間不長，隻需加滿清理，就可以完全恢複原樣。是以一個人偶爾熬夜并不是一個大問題，隻有長時間的睡眠對身體有害。
那麼，大腦的代謝廢物依靠什麼來清理呢？答案是腦脊液。它是一種水樣液體，在腦組織和脊髓之間自由流動，其功能有點像清潔液，通過反複沖洗來清理神經細胞産生的廢物。
在2013年的一項實驗中，發現小鼠的腦神經細胞在睡眠期間較小，并且空曠的區域很快被腦脊液填充，科學家推測這是小鼠沖洗腦組織的方式。但這個過程隻能在睡眠期間發生，也許這就是睡眠的真正含義。
但是，人類腦細胞在睡眠期間的大小是如何縮小的，腦脊液是如何沖進大腦開始"工作"的呢？
美國波士頓大學的勞拉·劉易斯（Laura Lewis）博士懷疑，人類腦脊液的流動與睡眠期間的腦電波有關，并且兩者很可能是同步的。衆所周知，人類的睡眠分為兩個階段：快速眼動睡眠（REM）和非快速眼動睡眠（NREM），前者以快速的眼睛旋轉為标志，通常伴随着夢境的出現。後者可以簡單地了解為深度睡眠，當大腦神經元的放電模式趨于一緻時，要麼一起放電，要麼一起集體睡覺。此時腦電波的頻率減慢，是以也稱為慢波睡眠。
為了研究腦脊液和腦電波之間的關系，劉易斯博士設計了一個非侵入性腦神經學實驗。研究人員招募了13名志願者在MRI中睡覺，該MRI測量睡眠水準，以及EEG Cap，測量志願者大腦的血液和氧氣消耗以及腦脊液的流動。
實驗結果清楚地表明，人體腦脊液的流動與睡眠狀态密切相關。每當志願者進入深度睡眠時，腦脊液就會湧入腦組織并開始清潔。
腦脊液
大腦清潔
為什麼腦脊液隻在深度睡眠期間流入腦組織？劉易斯博士認為這是有道理的。
本來，腦神經在工作時需要消耗大量的氧氣，這些氧氣是由血液帶進來的，人們清醒（和REM睡眠）的腦神經一直連續放電，耗氧量高，是以血液必須保持高速流動，并填充整個腦組織，隻有為了保證腦神經的供氧。但在深度睡眠階段，當腦神經集體冬眠時，氧氣消耗量迅速下降，不再需要更多的血液，大腦的血流速率降低約25%，空虛部分被腦脊液填充，是以科學家觀察到志願者的血液和腦脊液交替進入大腦， 每 20 秒旋轉一次。
換句話說，人腦在深度睡眠期間減慢了腦神經放電的頻率，減少了對血液的依賴，腦脊液可以進入大腦并開始清理，這就是睡眠清潔大腦的方式。
預防阿爾茨海默病
上床睡覺，不要熬夜
那麼，大腦中每天需要清理的廢物究竟是什麼呢？答案可能包括β澱粉樣蛋白（β-澱粉樣蛋白）。
任何熟悉阿爾茨海默病的人都知道，蛋白質一直是該疾病最重要的病理名額，并且一度被認為是該疾病的唯一原因。然而，以前專門針對這種蛋白質的新藥的研究和開發表明，該疾病很可能與其他代謝廢物有關，例如與該疾病相關的其他代謝廢物，這就是為什麼光還原β澱粉樣蛋白是無用的，所有與阿爾茨海默病相關的代謝廢物都必須清理。
劉易斯博士的研究是相關的。她在2019年11月1日出版的《科學》雜志上發表的一篇論文中寫下了這一發現。她認為，如果未來的科學家能夠掌握如何控制腦脊液的流動，他們就可以動員身體自己的清潔劑來清理大腦産生的所有廢物，進而更好地預防阿爾茨海默病。
在這一天到來之前，我們也可以自助，辦法就是睡個好覺，不要熬夜。
1 完成
1 溫/袁月
編輯/李軍
校對/于雲熙