睡飽是人生大事,《自然》:睡覺能清除大腦垃圾| 科技新報
大腦科技活動產生廢物垃圾碎片形式新報人生大事組織者 文章 參考資訊
睡眠的重要性愈來愈得到科學證明,《自然》研究發現,當睡個好覺後,腦波會放緩,但人可能意識不到,神經元於睡眠期間仍然活躍,會觸發類淋巴系統,清除活動時累積的蛋白質垃圾。
人類大腦已進化到功能組織有數十億個神經元,受血腦屏障保護。神經元是大腦清理主要組織者,一切活動都會產生代謝廢物,通常以蛋白質碎片形式存在,其他研究發現這些碎片可能導致阿茲海默症等神經退化性疾病。
大腦必須以某種方式處理垃圾,科學家已知透過所謂類淋巴系統處理,系統攜帶腦脊髓液,透過血管附近通道將碎片從薄壁組織移出。至於是什麼啟動類淋巴系統傾倒垃圾,科學家想找出答案。
美國聖路易華盛頓大學醫學院 (WUSTL) 研究團隊用老鼠實驗,探針插入大腦,並在神經元間空隙植入電極。麻醉老鼠誘導睡眠後,神經元會發出強烈帶電電流,雖然麻醉的腦電波大多又長又慢,但老鼠腦脊髓液誘發電流波後,流過硬腦膜帶走垃圾。
睡眠品質決定大腦幾十年內運作方式
研究確定神經元確實是推動類淋巴系統發揮作用的力量,故基因改造老鼠大腦,使其睡眠時幾乎停止神經元活動,讓其餘老鼠保持不變以比較。
基因改造過老鼠緩慢腦電波消失後,類淋巴系統就沒有啟動,液體沒有推動清除代謝廢物,代表神經元必須活躍,才能使大腦自我清潔循環發揮作用。未基因改造老鼠腦電波有波動,電波速度稍快,認為是特別針對難以清除的碎片,與洗碗時稍微用力擦洗頑固殘留物沒什麼不同。
研究員表示,人們清醒時,大腦神經元需能量完成複雜任務,如解決問題和記入記憶,問題是消耗營養素後會留下殘渣。睡眠時神經元就啟動類淋巴系統,利用有節奏腦波幫助腦脊髓液穿過腦組織,排除代謝廢物。
神經元需要清除垃圾,以免垃圾堆積導致神經退化性疾病,故良好睡眠品質不僅讓人感覺更好,還能隨年齡增長改善認知健康,慢性睡眠中斷、睡眠品質差、睡眠時間短似乎是阿茲海默症等失智症的危險因素
研究強調睡眠的重要性,隨著時間過去,睡眠品質不僅決定短期大腦效率,更可能決定大腦幾十年內運作方式。
(首圖來源:Unsplash[1])
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