MAY 13, 2024
by Ryan O'Hare, Imperial College London
與主流科學理論相反，大腦排除毒素的能力實際上在睡眠期間可能會降低。
過去十年來，人們對於睡眠的主流解釋是，睡眠為大腦提供了排出毒素的機會。然而，倫敦帝國理工學院英國癡呆症研究所 (UK DRI) 的科學家領導的一項新研究表明，這可能並非事實。
通過測量小鼠腦內的毒素清除率和液體流動情況，他們發現，在睡眠和麻醉狀態下，毒素清除率和液體流動明顯減少。
研究人員使用了一種熒光染料，觀察染料從大腦的一個區域移動到另一個區域並從大腦中清除的速度。這使他們能夠直接測量染料從大腦中清除的速度。他們發現，與保持清醒的小鼠相比，睡眠小鼠的染料清除率降低了約 30%，而麻醉小鼠的染料清除率降低了 50%。
在此之前，主流理論認為睡眠可以改善大腦中毒素的清除，這是通過淋巴係統（一種從中樞神經係統排出廢物的機製）實現的。然而，這一理論從未得到最終證實，之前的研究依賴於間接測量大腦中液體流量的方法。
據研究人員稱，最新發現令人驚訝，現在需要做更多工作來確切了解發生了什麽以及為什麽發生。他們的研究成果發表在《自然神經科學》雜誌上。
倫敦帝國理工學院生物物理學和麻醉學教授、這項研究的共同負責人尼克·弗蘭克斯教授說：“該領域一直非常關注清除率，認為這是我們睡眠的主要原因之一，但我們非常驚訝地發現研究結果恰恰相反。我們發現，在睡眠或麻醉狀態下的動物中，染料從大腦中清除的速度顯著降低。
“到目前為止，我們還不知道這些狀態中是什麽原因減緩了分子從大腦中清除的速度。我們研究的下一步將是試圖了解為什麽會發生這種情況。”
分子的大小可能會影響它們穿過大腦的速度，而且有些化合物通過不同的係統清除。因此，這些發現的推廣程度尚未確定。
帝國理工學院英國癡呆症研究所臨時中心主任、該研究聯合負責人比爾·威斯登教授解釋說：“雖然我們已經表明，清除毒素可能不是我們睡眠的一個關鍵原因，但睡眠的重要性是無可爭議的。
“睡眠中斷是癡呆症患者的常見症狀，但我們仍然不知道這是疾病進展的後果還是驅動因素。良好的睡眠可能確實有助於降低癡呆症風險，而不僅僅是清除毒素。
“我們研究的另一個方麵是，我們已經證明大腦在清醒狀態下清除毒素的效率很高。一般來說，清醒、活躍和鍛煉可以更有效地清除大腦中的毒素。”
接下來，研究人員旨在揭示睡眠如何降低小鼠大腦中毒素的清除，並探索他們的發現是否適用於人類。
