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科学家首次看见睡眠中大脑将废物「清洗」的过程

 逸香阁居士丽人 2020-03-30

每天晚上我们的大脑都会「自我清洗」,神经科学家现在制作了一段引人入胜的影片,展示了这种夜间的大脑活动。最新研究显示,当我们睡着时,脑脊液(Cerebrospinal fluid,CSF)会在我们的大脑中有节奏地流动,同时清除大脑中的毒素。该团队表示,这些发现有助于研究各种神经和心理疾病,尤其是与睡眠模式被扰乱有关的疾病。

波士顿大学的神经科学家Laura Lewis表示,「一段时间以来,我们知道神经元中存在这些活动的电波。不过,在这之前,我们没有发现到脑脊液中实际上也有波的存在。」

先前的研究暗示,脑脊液对于清除大脑中的废物很重要,但是之前科学家们一直都不知道或无法观察到这种脉冲的活动,直到现在才发现。

结合大脑慢波活动(部分是为了修复我们的记忆)和睡眠时发生的血流减少,这些脑脊液波看起来正在清除不必要的蛋白质和其他多余的废物。

大脑慢波的频率会随着年龄的增长而下降,这项新研究有助于研究与年龄相关的问题以及特定的疾病。

该研究还表示,现在只要对大脑扫描的脑脊液模式进行分析,就可以判断一个人是否睡着了。

Lewis表示,「这是很戏剧性的作用,脑脊液脉动是我们根本不知道有发生的事情,现在我们可以看一部分的大脑区域,立即读出某人的大脑状态。」

研究员利用MRI扫描监测了13位年龄23至33岁睡眠中的受试者。未来的研究也可能看年纪较老的人,试图找出年龄增长造成的退化过程。

研究员建议,后续研究的另一项改进可能是找到排除MRI扫描的方法,因为它所产生的噪音对睡眠并没有帮助。

剩下的问题是,脑脊液、脑波和血流究竟是如何可以如此有效地同步。可能是由于神经元在夜间关闭,它们不需要那么多的血液,随着血液的流失,脑脊液的流入可以维持大脑的压力。

Lewis表示,「那只是一种可能性。它们的关联是什么?是否其中一个过程导致了其他的过程?还是存在某种隐藏的力量正在推动所有这些过程?」

该研究已发表在Science上。

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