人類為什麼要將生命的三分之一時間用於睡覺？美國羅切斯特大學醫學中心的一項新研究表明，當人們處於睡眠狀態時，大腦才能高效清除代謝廢物。這個啟示可能改變科學家對睡眠生物目的的理解，指向治療神經系統疾病的新方式。
從實際角度看，睡眠是個令人費解的生物狀態 — 其有個顯著的缺點，即睡着了似乎就失去了對周圍環境的警覺。雖然最近一些科學調查顯示，睡眠可以幫助存儲和鞏固記憶，但這些好處似乎在比重上不大於隨附的漏洞，如此科學家推測睡眠、覺醒的周期一定具有一個更重要的基本功能。
大腦淨化
「一宿好的睡眠有助於頭腦更清楚」，這句古老格言的含義近日被新的科學發現刷新。一項新研究表明，人在睡覺時，清除大腦中廢物的系統最活躍。這個啟示可能改變科學家對睡眠生物目的的理解，指向治療神經系統疾病的新方式。
羅切斯特大學博士後謝璐璐介紹說，他們此前已發現大腦內有一個獨特的「垃圾處理系統」，該系統的清潔速度甚至比廣為人知的身體淋巴系統更快，其被命名為「類淋巴系統」。它的工作原理是，腦脊液沿着動脈周隙流入腦內組織，與腦內組織間液不停交換，並將細胞間液體的代謝廢物帶至靜脈周隙，隨即排除至腦外。而新研究發現，這些工作幾乎都是在睡眠中完成的。
為何在睡覺時清理
由於未加抑制積累的有毒蛋白質，如β-澱粉樣蛋白可導致阿爾茨海默氏症(腦退化症)，所以從大腦及時移除這些廢物是非常必要的。事實上，幾乎所有的神經退行性疾病都與細胞廢物的積累有關。通過一系列的老鼠實驗，研究人員觀察到在睡眠時，類淋巴系統明顯要活躍10倍，沉睡的大腦會去除更多的β-澱粉樣蛋白。
同時，通過分別在老鼠清醒和睡眠時注入小分子螢光染料(這樣能看見腦脊液在腦內流動的情況)，研究發現，染料注射30分鐘後，與清醒老鼠相比，睡眠老鼠腦內的熒光染料分佈得要廣泛得多，且到達得更深。這說明腦脊液在睡眠老鼠腦內更易流動。
此外，另一個驚人發現是，睡眠期間大腦中的細胞「縮水」了60%。這種收縮給細胞之間創造了更多的空間，允許腦脊髓液更自由地通過大腦組織清洗廢物。相反，處於清醒狀態時，大腦的細胞緊密地聯繫在一起，限制了腦脊髓液的流量。
保證睡眠，定時「洗腦」
「大腦在清醒時會有意識，睡覺時則進行『大掃除』。由於能量有限，它似乎必須在兩種不同功能之間選擇一個。」羅切斯特大學醫學中心主任聶德卡·尼德瓜德說﹕「你可以把它想成家庭聚會，要麼招待客人，要麼打掃房間，但你不可能同時做這兩件事。」
尼德瓜德說，這些發現對於治療腦部疾病，例如腦退化症有着顯著影響。準確認識如何及何時啟動大腦類淋巴系統清除廢物，是努力調節這個系統，使其更有效工作的首要關鍵步驟。
另一方面，研究也證實了睡眠確是生物進化過程中一個最不可或缺的基本功能。對於現代人來說，無論生活節奏多快，該睡則睡。人腦需要每天花一定時間讓腦脊液好好地為它洗個澡，不然那些代謝垃圾堆積起來，是會傷到腦細胞的。時間久了人還會生病，比如患上阿爾茨海默氏症等。
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