当睡眠不足时，大脑就会开始吃自己

当睡眠不足时，大脑就会开始吃自己

来宝科学 2018-05-29 22:54:01

对睡眠的需求远远不止是每12小时补充一次能量。当我们睡觉时，我们的大脑会改变状态，清除白天遗留下来的神经活动的有毒副产品。

奇怪的是，同样的过程也开始发生在大脑中，也就是长期睡眠不足——除非它被踢进了超光速运动。

研究人员发现，持续的睡眠不足会导致大脑清除大量的神经元和突触连接，而恢复睡眠可能无法逆转损伤。

意大利马尔凯理工大学的神经学家米歇尔·贝勒西领导的研究小组对哺乳动物大脑对不良睡眠习惯的反应进行了研究，发现睡眠良好的和不睡觉的老鼠之间存在着一种奇怪的相似之处。

就像身体其他部位的细胞一样，大脑中的神经元也会被两种不同类型的胶质细胞——通常被称为神经系统的胶——的神经胶质细胞所更新。

小胶质细胞负责清除衰老的细胞，通过一种叫做吞噬作用的过程.

星形胶质细胞的工作是在大脑中清除不必要的突触(连接)来更新和重塑其线路。

我们知道这个过程发生在我们睡觉的时候，消除了白天的神经系统损耗，但现在看来，当我们开始失眠的时候也会发生同样的事情。

但是，大脑非但没有成为一件好事，反而在清理过程中走极端，反而开始伤害自己。

想想看，当你睡着的时候，垃圾就会被清除出去，而在几个不眠之夜后，有人进入你的房子，不加区分地把你的电视机、冰箱和家养狗扔出去。

“我们首次表明，由于睡眠不足，部分突触被星形胶质细胞吞噬，”Bellesi告诉《新科学家》杂志的Andy Coghlan.

为了弄清这一点，研究人员对四组老鼠的大脑进行了成像:

其中一组睡眠时间为6到8小时(休息充分)

另一种是周期性地从睡眠中醒来(自发地醒来)

第三组则保持清醒，多睡8小时(睡眠不足)

最后一个组连续五天保持清醒(长期睡眠不足)。

当研究人员比较了四组的星形胶质细胞的活动时，他们发现在休息良好的小鼠大脑中，有5.7%的神经突触，还有7.3%的自发觉醒的老鼠大脑。

在缺乏睡眠和长期睡眠不足的老鼠身上，他们发现了一些不同的东西:星形胶质细胞增加了它们的活动，实际上是吃了一些神经突触，就像小胶质细胞吃垃圾一样——这是一种叫做星形细胞吞噬的过程。

在睡眠不足的小鼠大脑中，发现星形胶质细胞活跃在8.4%的突触上，在长期睡眠不足的小鼠中，高达13.5%的突触显示了星形胶质细胞的活性。

正如贝雷西对《新科学家》杂志所说的，在两组睡眠剥夺的小鼠中，大多数被吃掉的突触是最大的，它们往往是最古老、最常用的——“就像旧家具一样”——这可能是一件好事。

但是当研究小组检查了四组的小胶质细胞的活动时，他们发现它也在长期睡眠不足的人群中增加了。

这是一个令人担忧的问题，因为不受控制的小胶质细胞活动与脑疾病，如阿尔茨海默病和其他形式的神经退化有关。

研究人员报告说:“我们发现，在大突触中主要是突触前元素的星形细胞吞噬作用，发生在急性和慢性睡眠缺失之后，而不是在自发觉醒之后，这表明它可能促进了大量使用的、强突触的磨损成分的整理和回收。”

相比之下，只有慢性睡眠缺失会激活小胶质细胞并促进它们的吞噬活动。这表明，延长的睡眠中断可能会导致小胶质细胞的出现，并可能使大脑受到其他形式的侮辱。

许多问题仍然存在，比如这个过程是否在人类大脑中被复制，如果在睡眠中补觉可以逆转损伤。

但事实上，自1999年以来，阿尔茨海默氏症的死亡人数增加了50%，这与我们许多人在一夜好眠时所做的斗争是一样的，这意味着我们需要尽快弄清这一点。（Slowly_Fish 208679）

 

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