果蠅告訴我們,當我們睡覺時,我們是如何被「洗腦」的
我們一生中約有三分之一的時間都在睡覺,但這種耗時的活動遠非浪費時間。 一項針對果蠅的新研究進一步強調了深度睡眠在清除大腦中令人討厭的廢物方面發揮著不可估量的作用,就像字面上的洗腦一樣。
正如雜誌報導的那樣科學進步本週,西北大學領導的科學家們正在研究昏昏欲睡的果蠅(果蠅)並做了一個奇怪的觀察:當果蠅進入深度睡眠狀態時,它們會反覆伸出和縮回鼻子(或長鼻)。研究團隊認為,鼻子的彎曲是一種幫浦運動,有助於增加身體周圍血淋巴(無脊椎動物的血液)的流動。 除了提供營養物質之外,這種液體的流動似乎還可以清除大腦中的廢物副產品,就像每晚的神經春季大掃除一樣。
西北大學神經生物學系的資深作者拉維·阿拉達博士在一篇文章中說:“總的來說,廢物清除對於維持大腦健康或預防神經退化性疾病可能很重要。”陳述。 “廢物清除可能在清醒和睡眠期間發生,但在深度睡眠期間會大大增強。”
阿拉達補充道:“這種泵送運動可能會將液體轉移到果蠅的腎臟中。” “我們的研究表明,這有助於廢物清除並有助於受傷康復。”
為了得出這些結論,研究小組給一群睡眠不足的果蠅注射了一種特殊的染料,並密切注意這種染料在它們體內的移動情況。 他們發現,如果睡眠不足的果蠅睡眠不足並且無法完成這種鼻子運動,那麼它們從系統中清除染料的能力就會顯著降低。 他們從身體受傷中恢復的能力也較差,這進一步暗示了睡眠的恢復能力。
果蠅似乎是一種奇怪的研究動物,但它們是生物醫學最常用的模式生物之一。 與人類一樣,它們也有 24 小時的休息和活動週期,這使它們成為了解人類睡眠如何運作的有用工具。 儘管我們沒有抽搐的鼻子,也沒有罌粟籽大小的大腦,但研究人員懷疑睡眠在人類中起著非常相似的廢物清除作用,並且廢物清除是睡眠的進化保守的核心功能。
早在 2019 年,另一項研究發表在科學展示了人類大腦如何在睡眠期間「淨化」。 當我們進入睡眠的某些階段時,大腦中的血量會減少,一種稱為腦脊髓液的水狀液體會流入,以脈動波的形式衝過大腦。 與這項新研究非常相似,研究人員推測腦脊髓液的流動有助於清除大腦中的有毒蛋白質。