不知道您有没有听过这样的说法，晚上一定要保证充足的睡眠，不要熬夜，否则“大脑会被吃掉”。这个说法有科学依据吗？英国剧作家托马斯·戴克（Thomas Dekker，1572—1632）把睡眠形容为“把健康绑在身体上的一根金链子”。

今天我们就来聊一聊：睡眠究竟影响了什么？

近年来，多项研究表明睡眠可以参与清除大脑中的废物。谈及此，这里向大家介绍一种有害的代谢废物——β淀粉样蛋白。β淀粉样蛋白是一种参与阿尔茨海默病发病的关键物质，2013年，斯坦福大学医学院的科学家已经证实β-淀粉样蛋白在大脑形成斑块前就开始破坏神经突触，导致神经细胞死亡。2013年罗切斯特大学医学中心的Xie等进行的动物实验结果显示，在睡眠期间，小鼠大脑中β淀粉样蛋白等分子的清除速度远高于清醒期间，这种溶质清除通过沿血管流动的间质液（Interstitial Fluid, ISF）和脑脊髓液（Cerebrospinal Fluid, CSF）介导，这一发现为睡眠的重要性提供了一个新的视角：睡眠期间机体可通过清除潜在有害的代谢废物来维持神经元的基本生理健康。

2018年美国国立卫生研究院的Shokri-Kojori等人进行了一项人体影像学研究，该研究指出睡眠不足会增加健康年轻人大脑中的β-淀粉样蛋白水平，这一结果为睡眠和大脑代谢废物监管之间的联系提供了支持。同时，注射造影剂后的结果显示，受试者睡觉时大脑组织的废物清除率比保持清醒时高，且这种废物清除功能在熬夜后会出现明显的损伤——这一研究结果令人警惕，因为在“996”工作逐渐成为主流的今天，熬夜已经成为年轻人的“家常便饭”。本文作者：wendy；如需转载请联系授权并注明来源美捷登。

为什么睡眠会增加大脑代谢废物的清除率？主要有两个因素：

一是:大脑皮层的细胞外空间体积在睡眠期间扩大，增加了分子运输的速度。

Xie等研究发现当小鼠进入睡眠状态时，脑中的胶质细胞会缩小，细胞外空间体积则在大脑皮层中大幅度增加，从而使细胞间的液体能更容易地在细胞之间流通。当动物清醒时，胶质细胞又开始膨胀，细胞之间的液体减少到“潺潺溪流”，就像是把一个水龙头拧开又关掉一样。

二是：睡眠期间流体流动模式会发生变化。

众所周知，CSF具有“清洗”大脑的能力，清醒时CSF会随着心脏和呼吸周期不断搏动（很大程度上与呼吸模式有关），如“涓涓溪流”般在大脑循环流动，睡眠时则会演变成“滚滚波涛”。一直以来人们困惑于睡眠期间CSF的流量出现如此大改变的原因，直到最近才有研究人员开始探索CSF在睡眠期间的流动模式。

一项由波士顿大学生物医学系的Fultz等进行的人体影像学研究揭示了睡眠中CSF流动的动态变化，该研究利用了fMRI中经典的血流相关增强信号功能，同时测量睡眠期间的脑电图、血氧和CSF流量。结果显示NREM睡眠期间（我们大部分人常见的睡眠模式）CSF流量出现大幅度波动，且CSF波动出现的前几秒会出现神经慢波活动（在正常情况下，在人们入睡或疲倦时才会出现的脑电活动），并与血流动力学信号呈负相关。这提示CSF波动与大脑中其他类型的波动有密切联系，表明脑电活动驱动血液流动，从而促使CSF流动变化，即：在NREM睡眠期间，缓慢的神经细胞电活动波席卷大脑网络后，会引起大脑血液流出，促使“奔流滚滚”的CSF涌入大脑。

综上所述，睡眠期间，大脑中CSF流动模式的变化，细胞外空间体积的扩大，均有助于提升大脑废物的清除率，从而防止“大脑被吃掉”。

因此，让我们放下手机，早一些完成学习和工作，珍惜每一个夜晚，拥抱更好的睡眠吧。

参考文献：

1. Laura D. Lewis. The interconnected causes and consequences of sleep in the brain. Science. 2021 October 29; 374(6567): 564–568. doi:10.1126/science.abi8375.