晚上睡个好觉不仅能让你感觉得到休息，还能让你的头脑清醒。一项新的研究发表在1月8日的《细胞出版社》杂志上细胞显示了深度睡眠是如何在清醒时冲走大脑中堆积的废物的，这是维持大脑健康的一个重要过程。这些发现还为睡眠辅助如何扰乱“洗脑”系统提供了见解，从长远来看，这可能会影响认知功能。
科学家们已经知道，大脑有一个内置的废物清除系统，称为淋巴系统，它在大脑和脊髓中循环液体以清除废物。这个过程有助于去除形成与神经系统疾病有关的粘性斑块的有毒蛋白质。然而，直到现在，驱动这个系统的因素还不清楚。
丹麦科学家发现，一种叫做去甲肾上腺素的分子在老鼠的大脑清洁中起着关键作用。在深度睡眠时，脑干大约每50秒释放一次去甲肾上腺素的微小波。去甲肾上腺素触发血管收缩，产生缓慢的搏动，在周围的液体中产生有节奏的流动，将废物带走。
为了找到线索，Nedergaard和她的团队研究了老鼠大脑睡眠时发生的事情。具体来说，他们关注的是深度睡眠时去甲肾上腺素和血流量之间的关系。他们发现去甲肾上腺素波与脑血容量的变化有关，这表明去甲肾上腺素引发了血管的节律性脉动。
然后，研究小组比较了血容量和脑液流量的变化。他们发现脑液流量的波动与血容量的变化相对应，这表明血管就像泵一样推动周围的脑液排出废物。
“你可以把去甲肾上腺素看作是管弦乐队的指挥，”哥本哈根大学和英国牛津大学的首席作者娜塔莉·豪格伦德说。“动脉的收缩和扩张是和谐的，然后驱动脑脊液通过大脑，清除废物。”
奥格伦德接着提出了另一个问题——所有的睡眠都是平等的吗？为了找到答案，研究人员给老鼠服用了一种帮助睡眠的常用药物唑吡坦。他们发现，服用唑吡坦的小鼠在深度睡眠期间的去甲肾上腺素波比自然睡眠的小鼠低50%。虽然服用唑吡坦的小鼠入睡更快，但进入大脑的液体运输量下降了30%以上。研究结果表明，助眠剂可能会破坏睡眠中去甲肾上腺素驱动的废物清除。
“越来越多的人在使用睡眠药物，知道这是否是健康的睡眠真的很重要，”豪格伦德说。“如果人们没有充分享受睡眠的好处，他们应该意识到这一点，这样他们才能做出明智的决定。”
研究小组表示，这一发现可能适用于同样拥有淋巴系统的人类，尽管这需要进一步的测试。研究人员已经在人类身上观察到类似的去甲肾上腺素波、血流模式和脑液流量。他们的发现可能会为了解睡眠不足如何导致阿尔茨海默病等神经系统疾病提供见解。
Nedergaard说：“现在我们知道去甲肾上腺素在推动大脑的清洁，我们可能会想出如何让人们获得长时间的恢复睡眠。”
这项工作得到了伦德贝克基金会、诺和诺德基金会、美国国立卫生研究院、美国陆军研究办公室、人类前沿科学计划、米利亚姆博士和谢尔顿·g·阿德尔森医学研究基金会、西蒙斯基金会、治愈阿尔茨海默氏症基金、丹麦弗里·福斯宁森基金会和JPND/Good Vibes的支持。
