大脑有自己的洗衣机来清除废物,称为“废物”。。我们已经知道它有一段时间了,但直到现在,没有人确切知道是什么驱动了这个系统。研究老鼠的新研究发现,一种叫做去甲肾上腺素的分子如何在老鼠睡觉时“洗脑”中发挥关键作用,它也可能对人类睡眠和助眠剂的使用产生重大影响。
大脑是一个非常繁忙的器官,在工作时会积累有毒蛋白质,从而导致粘性斑块。这些斑块与多种神经系统疾病有关,包括,但大脑有一个内置系统可以清除麻烦的有毒蛋白质:类淋巴系统。
长期以来,人们一直认为睡眠的关键功能之一是使类淋巴系统开始工作,使大脑和脊髓中的液体循环,以有效地排出有毒蛋白质。然而,这一切如何运作仍然存在疑问。
罗彻斯特大学和哥本哈根大学的资深作者 Maiken Nedergaard 在一篇文章中说:“这就像你在睡觉前打开洗碗机,醒来时大脑一片干净。”陈述。 “我们本质上是在问是什么驱动了这个过程,并试图根据类淋巴清除来定义恢复性睡眠。”
Nedergaard 和同事使用小鼠模型来研究睡眠期间大脑发生的情况,特别关注深度睡眠阶段去甲肾上腺素和血流的作用。他们发现,在深度睡眠期间,小鼠的脑干大约每 50 秒就会释放出去甲肾上腺素波。这种释放引发了血管有节奏的脉动,导致周围的液体以一种可以清除废物的方式流动。
“你可以将去甲肾上腺素视为管弦乐队的指挥,”哥本哈根大学和牛津大学的主要作者娜塔莉·豪格伦德补充道。 “动脉的收缩和扩张是和谐的,然后驱动脑脊液穿过大脑,清除废物。”
去甲肾上腺素的波与脑血量的变化相关,这表明血管的运动有效地发挥了泵的作用,打开了大脑的“洗碗机”。
虽然这些结果是基于小鼠的,但它们可能带来对研究人类睡眠有用的见解,研究人员特别感兴趣的一个领域是助眠药物可能产生的影响。
“越来越多的人使用安眠药,了解这是否是健康的睡眠非常重要,”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,以便做出明智的决定。”
我们知道人类也有类淋巴系统,之前的研究表明,我们在脑血流量、液体和去甲肾上腺素的释放方面看到了类似的波动,但需要更多的研究来看看这项在小鼠身上观察到的结果是否适用于我们自己的物种。此外,一个单独研究研究小鼠得出的结论是,睡眠期间类淋巴液清除效率实际上较低,但值得注意的是,这是当它被发布时。
仍有许多工作要做,但为了一个有价值的事业,因为希望通过更好地了解人类需要什么才能获得良好的夜间休息,我们也许能够对阿尔茨海默病等神经系统疾病采取预防方法,这种疾病的风险有时会增加在那些人中更高。
“现在我们知道去甲肾上腺素正在推动大脑的清洁,我们可能会想出如何让人们获得长时间且恢复性的睡眠,”尼德加德总结道。
该研究发表在期刊上细胞。