一项新的小鼠脑成像研究表明,睡眠可能无助于清除大脑中的毒素和日常废物,这具有挑战性科学家称之为神经科学的“诺贝尔奖获奖想法”。
“该领域一直如此关注清除想法,将其视为我们睡眠的关键原因之一,以至于我们非常惊讶地发现我们的结果恰恰相反,”说伦敦帝国理工学院(ICL)的神经科学家尼克·弗兰克斯(Nick Franks)是这项研究的共同领导者。
睡眠虽然神秘,但有许多可能的好处,巩固记忆到改善心理健康我们不应该忽视这一点。
但紧随其后(现在有争议)淀粉样蛋白假说,它描述了蛋白质团块如何在患有这种疾病的人的大脑中积聚老年痴呆症疾病期间,睡眠被认为有助于大脑清除一天的废物。
数十年的研究还有链接睡眠到蛋白质清除率 和阿尔茨海默病。 因此,睡眠被选为阿尔茨海默氏症(最常见的痴呆症)的一个关键的可改变危险因素,尽管关系很复杂:睡眠不佳可能是导致阿尔茨海默病的一个因素或其症状。
一项动物研究当然不会推翻大量将睡眠、蛋白质和神经退行性疾病联系起来的研究,但考虑到这些复杂性,它可能会促使进一步的研究。
研究人员将荧光染料注射到小鼠的大脑中,观察其扩散,并测量动物清醒、睡眠和麻醉状态下的清除率。
他们通过在不同时间点收集的由琼脂糖和小鼠脑组织切片制成的“大脑幻影”凝胶中的进一步测量来交叉检查成像结果。
研究人员表示:“我们的研究结果挑战了睡眠的核心功能是清除大脑中毒素的观点。”在他们的论文中写下。
“我们发现,在睡眠或麻醉状态下的动物大脑中染料的清除率显着降低,”弗兰克添加。
先前的研究已经证实,使用示踪染料是一种公平方法用于估计液体流经大脑的速度,我们假设这个过程会冲走蛋白质和其他废物。
然而,虽然睡眠期间流经大脑的大量液体可能会增加,但这并不意味着大脑正在清除液体中的废物。 一些研究结果支持这一想法,而另一些研究结果(如当前的结果)则对其提出质疑。
更重要的是,液体中分子的大小可能会影响它们通过大脑的速度以及通过哪些通道。 本研究中使用的不同荧光染料的重量远小于错误折叠的蛋白质团块累积在阿尔茨海默氏病,帕金森病和其他神经退行性疾病。
该研究还主要关注流经大脑的大量液体,即所谓的“类淋巴系统, 什么时候其他机制? 即细胞内的“垃圾处理”系统? 在清除块状蛋白质方面发挥着重要作用。
尽管如此,结果还是值得考虑的:熟睡的小鼠大脑清除绿色荧光染料的速度比清醒的小鼠慢 30%,而麻醉则使大脑清除绿色荧光染料的速度减慢了 50%。
“到目前为止,我们还不知道这些状态是什么减缓了分子从大脑中的清除(通过类淋巴系统),”弗兰克斯说。 “我们研究的下一步将是试图理解为什么会发生这种情况。”
尽管有这些发现,研究人员并没有说它们降低了睡眠的重要性。 取决于44% 的阿尔茨海默病患者患有睡眠障碍,90% 的路易体痴呆症或帕金森病疾病。
“睡眠中断是痴呆症患者的常见症状,但我们仍然不知道这是疾病进展的结果还是驱动因素,”说ICL 分子神经科学家和研究作者 Bill Wisden。
“很可能,良好的睡眠确实有助于降低痴呆风险,原因不仅仅是清除毒素。”
该研究发表于自然神经科学。