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      為何只有睡著才能洗腦?

      2019-02-16 14:51:18
      方圓 2019年23期
      關鍵詞:洗腦劉易斯眼動

      近日,波士頓大學的科學家們首次拍下人類睡眠時大腦清洗的過程:血液周期性流出,腦脊液趁機涌入,然后清除毒素(包括可導致阿爾茨海默癥的β淀粉樣蛋白),并證實大腦衰老與睡眠期的腦波活動有關。而這樣的清洗,只有在睡著后才能做到,讓人一覺醒來,擁有一個清爽的大腦;醒著時,腦脊液沒有充分的機會趁虛而入。另外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了腦電活動和清洗過程間的關系,也就是說,腦電波指揮了液體運動。這項成果,剛剛登上了Science。作者興奮地說:離揭示阿爾茨海默病和睡眠之間的聯(lián)系,又近了一步。

      為何只有睡著才能洗腦?當你睡著之后,大腦會經(jīng)歷幾個不同的階段:經(jīng)過入睡時期,淺睡時期,再到熟睡期和沉睡期,我們就會進入快速眼動 (REM) 睡眠期了,也就是容易做夢的一種狀態(tài)。而科學家把前四個階段合稱為“非快速眼動期”。這項新的研究,正是專注在非快速眼動階段,這是一個對大腦保留記憶來說非常重要的階段。其實,2013年已經(jīng)有研究證明了,在小鼠睡眠的過程中,大腦里像β淀粉樣蛋白這樣的毒素,是會被清除的。大腦用的清潔劑,叫作腦脊液。

      問題是,到底怎么清除的?為什么只有睡覺的時候才能清除?科學家們做了個實驗,讓13個人戴上腦電帽,在核磁共振 (MRI) 機器里睡覺。腦電圖會顯示,一個人處在哪個睡眠狀態(tài);而MRI會測量血氧水平,顯示有多少腦脊液流進流出。然后發(fā)現(xiàn)了奇妙的現(xiàn)象:大腦里的血氧濃度,出現(xiàn)了明顯的大周期變化。也就是說,血液會大規(guī)模、周期性地流出大腦。這個時候,腦脊液就會趁機沖進大腦,把留給它的空間都填滿。醒來之后,大周期不見了,腦脊液就沒辦法大量沖進大腦,完成有效的清洗。論文的通信作者Laura Lewis (劉易斯) 認為,這是因為睡眠過程中,大腦里的神經(jīng)元會開始同步活動,一起開,一起關。之所以有這樣的推測,是因為腦電圖的數(shù)據(jù)顯示,有神經(jīng)節(jié)律出現(xiàn)后,才發(fā)生了血液和腦脊液的流轉(zhuǎn)。當大量神經(jīng)元一同停止了激發(fā),就不需要那么多血液進去輸送氧氣,才給了腦脊液涌入的機會。

      這個發(fā)現(xiàn)很重要,它告訴我們睡眠是一項非常特殊的功能:我們醒著的時候,神經(jīng)元是不會同開同關的。所以,醒著的時候沒有辦法讓大腦的血量下降到足夠低的水平。只有睡著后,大腦里沒有那么多血液時,腦脊液才能自如地循環(huán)開來,清除像β淀粉樣蛋白這樣的代謝副產(chǎn)物。根據(jù)布萊斯·曼德發(fā)表在Nature子刊上的論文,衰老和局部腦萎縮,就與非快速眼動(NREM)睡眠期間的慢波活動減少有關。這項研究指出,老年人的睡眠中斷,是大腦結(jié)構(gòu)改變所致,會導致年齡相關的認知能力下降。而現(xiàn)在,波士頓大學的這一新進展表明,慢波損耗與腦脊液流量減少有關。他們將會繼續(xù)探索衰老是如何影響人們睡眠時血液和腦脊液的流動的。

      據(jù)劉易斯介紹,研究團隊計劃招募老年人參加下一次研究。而研究推進過程中面臨的另一個難題,是腦電波、血液和腦脊液究竟是如何完美協(xié)同的。劉易斯表示:神經(jīng)改變似乎總是首先發(fā)生,隨后血液從腦部流出,這之后腦脊液波動才會出現(xiàn)。這項研究也給治療和預防像老年癡呆(阿爾茨海默癥)、自閉癥這樣的神經(jīng)疾病開拓了新的治療思路。此前,針對β淀粉樣蛋白的藥物開發(fā)頻頻陷入困境,但現(xiàn)在,科學家們指出,或許不著力于起作用的特定分子,而是著重增加“洗腦”的腦脊液總量,會成為有效的解決方案。

      (解答人:媒體 人民日報微博等)

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