我們每天都在經(jīng)歷洗腦

? Miriam Martincic

利維坦按：

這真的是一項(xiàng)神奇的發(fā)現(xiàn)：我們每天都在經(jīng)歷字面意義上的洗腦，即，腦脊液（CSF）對(duì)于大腦內(nèi)產(chǎn)生的垃圾的沖刷和清理。想要搞清楚它的原理、動(dòng)機(jī)和處理機(jī)制，科學(xué)家們花費(fèi)了很長(zhǎng)的時(shí)間才慢慢梳理出一條相對(duì)清晰的線(xiàn)索。這一重大發(fā)現(xiàn)還關(guān)乎我們每個(gè)人每天都要面對(duì)的——睡眠。

個(gè)人覺(jué)得，長(zhǎng)期睡眠欠佳的人，可以耐心看完今天的文章，或許會(huì)對(duì)你有新的啟發(fā)和思考。

“你可以看到它正好在那里，一個(gè)小點(diǎn)，”神經(jīng)科學(xué)家兼工程師勞拉·劉易斯（Laura Lewis）說(shuō)道。

在我們面前的監(jiān)視器上出現(xiàn)了一個(gè)異常明亮、脈動(dòng)的點(diǎn)。我們正在實(shí)時(shí)觀看一名叫尼克（Nick）的研究生的大腦活動(dòng)，他正躺在麻省理工學(xué)院的一臺(tái)成像機(jī)器里小睡片刻，劉易斯的實(shí)驗(yàn)室就設(shè)在這里。

這個(gè)亮點(diǎn)最初出現(xiàn)在屏幕的下方，大約在尼克喉嚨與下頜交接的位置。它慢慢向上移動(dòng)，逐漸消退，然后緊跟著又出現(xiàn)了另一個(gè)亮點(diǎn)。“它時(shí)有時(shí)無(wú)，”劉易斯說(shuō)。“像波浪一樣。”這個(gè)移動(dòng)的亮點(diǎn)描繪的是極少有人見(jiàn)過(guò)的東西：新鮮的腦脊液（CSF）從脊髓流入大腦，這是一個(gè)研究人員正在逐步了解的過(guò)程，對(duì)保持我們健康至關(guān)重要。

睡眠期間，含氧血液（紅色）和腦脊液（藍(lán)色）的波動(dòng)會(huì)沖刷大腦。? Laura Lewis

幾十年來(lái)，生物學(xué)家們一直在思考一個(gè)基本問(wèn)題。當(dāng)人類(lèi)大腦在一天中不停地運(yùn)轉(zhuǎn)、思考時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生廢物——過(guò)量的蛋白質(zhì)和其他分子，如果不清除，它們可能會(huì)產(chǎn)生毒性。其中包括β淀粉樣蛋白和tau蛋白，它們是阿爾茨海默病的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子。直到最近，人們還完全不清楚大腦是如何清除這些潛在的神經(jīng)毒性垃圾的。

在我們身體的其他部位，垃圾清理最初是由淋巴系統(tǒng)處理的。多余的液體和它所攜帶的廢物從組織進(jìn)入脾臟、淋巴結(jié)和該系統(tǒng)的其他部分，在那里，某些顆粒被清除并進(jìn)入血液，隨后被排出體外。長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)為大腦不能使用同樣的機(jī)制，因?yàn)樗^的“血腦屏障”（一種保護(hù)性的邊界，可以阻止感染進(jìn)入關(guān)鍵的神經(jīng)回路）會(huì)阻擋大多數(shù)物質(zhì)的進(jìn)出。

2012年，由神經(jīng)科學(xué)家麥肯·內(nèi)德加德（Maiken Nedergaard）領(lǐng)導(dǎo)的羅切斯特大學(xué)研究人員有了一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：一個(gè)此前未知的循環(huán)系統(tǒng)正在將有毒廢物從大腦中排出[1]。在小鼠身上，他們展示了腦脊液的流入如何沖刷大腦中的“血管周?chē)笨臻g，這些空間是圍繞血管的環(huán)狀通道。借助星形膠質(zhì)細(xì)胞（支持大腦功能的一類(lèi)細(xì)胞）表面的水通道，腦脊液與腦細(xì)胞周?chē)臻g中的“間質(zhì)”液混合，并收集堆積的廢物。然后，這些液體通過(guò)靜脈周?chē)难苤車(chē)臻g離開(kāi)大腦，將垃圾帶走。

內(nèi)德加德和她的團(tuán)隊(duì)將他們的發(fā)現(xiàn)稱(chēng)為類(lèi)淋巴系統(tǒng)（glymphatic system）——“g”代表膠質(zhì)細(xì)胞（glial cells，星形膠質(zhì)細(xì)胞是其一個(gè)亞型），而“l(fā)ymphatic”則指代廢物清除的功能。第二年，即2013年，他們又發(fā)表了一項(xiàng)重要的補(bǔ)充發(fā)現(xiàn)：這種“家務(wù)工作”在睡眠期間最為活躍和高效。“清醒狀態(tài)顯然會(huì)使其停止，”內(nèi)德加德說(shuō)——可能是因?yàn)榍逍褧r(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理外部世界所需的精確性與清理過(guò)程不兼容。這一發(fā)現(xiàn)表明，大腦清洗過(guò)程是睡眠的關(guān)鍵功能之一。“睡眠顯然是為大腦服務(wù)的，”內(nèi)德加德說(shuō)，“當(dāng)你在一夜好眠之后神清氣爽地醒來(lái)，很可能是因?yàn)槟愕拇竽X經(jīng)歷了一次類(lèi)似于汽車(chē)的調(diào)校。”

但這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的工作是在小鼠身上完成的，而小鼠并不是人類(lèi)。它們的大腦比我們的小而且簡(jiǎn)單得多，它們的睡眠也更加零散。由于這種差異，類(lèi)淋巴假說(shuō)曾經(jīng)受到很多質(zhì)疑者的批評(píng)。“十年前，所有這些關(guān)于大腦內(nèi)流動(dòng)的說(shuō)法幾乎就像是異端邪說(shuō)一樣，”圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)免疫學(xué)家喬納森·基普尼斯（Jonathan Kipnis）說(shuō)。

從那以后，已經(jīng)有數(shù)百項(xiàng)研究被展開(kāi)——而劉易斯給我展示的那個(gè)亮點(diǎn)代表著研究的關(guān)鍵下一階段。過(guò)去十年里，她和其他研究人員大多在探索，這一廢物清除過(guò)程在人類(lèi)身上是否和在嚙齒動(dòng)物身上一樣運(yùn)作。簡(jiǎn)而言之，答案似乎是肯定的。此外，那些在睡眠期間席卷大腦的電波，不僅幫助排序、選擇、傳輸和儲(chǔ)存記憶，它們似乎還有另一個(gè)重要的功能：它們還推動(dòng)腦脊液進(jìn)出大腦。

類(lèi)淋巴系統(tǒng)的意義重大。如果廢物清除是人類(lèi)睡眠的一項(xiàng)基本功能，那么這個(gè)系統(tǒng)的功能障礙可能與許多神經(jīng)學(xué)和精神疾病有關(guān)，包括阿爾茨海默病。類(lèi)淋巴系統(tǒng)受損可以解釋衰老的大腦為何會(huì)積累觸發(fā)阿爾茨海默病的淀粉樣蛋白斑塊和tau蛋白纏結(jié)——而且有一些證據(jù)表明，諸如創(chuàng)傷性腦損傷（與阿爾茨海默病相關(guān)）之類(lèi)的情況會(huì)干擾廢物清除。“如果這是把所有這些聯(lián)系在一起的東西，”華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)和神經(jīng)學(xué)教授、曾與內(nèi)德加德共同進(jìn)行最初研究的杰弗里·伊利夫（Jeffrey Iliff）說(shuō)，“那么如果你把它作為靶點(diǎn)，這就為神經(jīng)退行性疾病的一級(jí)預(yù)防打開(kāi)了大門(mén)。”

盡管多年來(lái)人們已經(jīng)明確，淀粉樣蛋白和tau蛋白的積累會(huì)導(dǎo)致阿爾茨海默病，但睡眠與這些蛋白廢物清理過(guò)程之間的聯(lián)系并不明顯。幾十年來(lái)，睡眠研究人員主要關(guān)注睡眠在記憶處理中的作用。而研究血腦屏障的生物學(xué)家們則知道，在血管周?chē)嬖谙袼缮⑶室粯拥难苤芟叮麄儾恢肋@些空間的作用，并且在很大程度上否定了它們是體液通道的觀點(diǎn)，伊利夫說(shuō)。“他們沒(méi)有看到它有多么動(dòng)態(tài)。”

在早期，內(nèi)德加德和伊利夫假設(shè)廢物清理實(shí)際上可能需要人處于清醒狀態(tài)。他們錯(cuò)誤地推理說(shuō)，大腦在睡眠期間活動(dòng)較少，因此類(lèi)淋巴功能在夜間會(huì)更低。

事實(shí)上，大腦在睡眠期間并不是活動(dòng)較少，而是活動(dòng)方式不同。傳統(tǒng)的睡眠研究使用腦電圖（EEG）來(lái)追蹤與睡眠階段相對(duì)應(yīng)的電活動(dòng)。研究結(jié)果表明，當(dāng)人們清醒且警覺(jué)時(shí)，神經(jīng)活動(dòng)模式是快速的，以高頻波為特征。在早期的淺睡眠階段，即第一階段和第二階段，活動(dòng)會(huì)減慢，并出現(xiàn)低頻波。深睡眠，即第三階段，因占主導(dǎo)地位的高振幅、最低頻率的“δ波”而被稱(chēng)為慢波睡眠。在腦電圖讀數(shù)中，這些波看起來(lái)像是一連串巨大的海浪，它們幫助大腦整理一天的經(jīng)歷，并將其中一些儲(chǔ)存為記憶。相比之下，第四階段稱(chēng)為快速眼動(dòng)（REM）睡眠，因?yàn)檠劬υ谘燮は卵杆僮笥乙苿?dòng)。這一階段我們會(huì)有最生動(dòng)的夢(mèng)。這個(gè)時(shí)期的大腦活動(dòng)比其他睡眠階段更快，類(lèi)似于清醒狀態(tài)。

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然而，腦電圖無(wú)法檢測(cè)到大腦中液體的流動(dòng)。我們的身體每天會(huì)產(chǎn)生并排出相當(dāng)于腦脊液體積三到四倍的液體。少數(shù)早期使用磁共振成像（MRI）研究這種液體的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到，它的流動(dòng)與心跳耦合，但由于技術(shù)限制，無(wú)法進(jìn)一步深入研究。同時(shí)，人們也幾乎沒(méi)有意識(shí)到腦脊液流動(dòng)會(huì)在睡眠期間發(fā)生變化。

睡眠在廢物清理中的重要性的第一個(gè)真正跡象來(lái)自?xún)?nèi)德加德在2013年的開(kāi)創(chuàng)性研究。該研究比較了小鼠在清醒、睡眠或麻醉狀態(tài)下清除腦內(nèi)β淀粉樣蛋白的情況。研究人員將熒光示蹤劑注入小鼠大腦后發(fā)現(xiàn)，與小鼠睡眠時(shí)相比，小鼠清醒時(shí)示蹤劑進(jìn)入血管周隙和腦組織的量驚人地減少了95%。當(dāng)小鼠處于睡眠或麻醉狀態(tài)時(shí)，大腦皮層間質(zhì)空間的體積也增加了60%，這表明睡眠會(huì)引發(fā)生理變化，以增強(qiáng)大腦清除廢物的能力。最終，β淀粉樣蛋白從睡眠小鼠大腦中移出的速度是清醒小鼠的兩倍。

在人類(lèi)身上會(huì)是同樣的情況嗎？這是神經(jīng)外科醫(yī)生兼研究人員佩爾·克里斯蒂安·艾德（Per Kristian Eide）提出的問(wèn)題。他當(dāng)時(shí)正在挪威奧斯陸大學(xué)醫(yī)院研究膠質(zhì)細(xì)胞（如星形膠質(zhì)細(xì)胞）與人腦中密集血管網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系。作為外科醫(yī)生，艾德能夠利用自己已經(jīng)在進(jìn)行顱內(nèi)手術(shù)的機(jī)會(huì)，并在獲得許可的情況下做一些額外研究。

艾德與放射科醫(yī)生蓋爾·林斯塔德（Geir Ringstad）等人開(kāi)展了一項(xiàng)研究，并于2021年發(fā)表[2]。這項(xiàng)研究的對(duì)象是已經(jīng)在醫(yī)院接受神經(jīng)學(xué)評(píng)估的患者。科學(xué)家們將示蹤劑注入所有參與者的腦脊液中。一組被允許整夜正常睡眠；另一組則被保持清醒24小時(shí)。所有參與者在晚上和第二天早晨分別接受了多次MRI掃描。

結(jié)果顯示，沒(méi)有睡眠的參與者體內(nèi)示蹤劑的清除速度明顯更慢，而睡過(guò)覺(jué)的參與者則更快。“這一點(diǎn)非常明顯，”艾德說(shuō)，“我們看到一個(gè)晚上的睡眠剝奪就能帶來(lái)這樣的結(jié)果，真是非常非常驚訝。”更值得注意的是，在所有參與者被允許第二晚正常睡眠之后，那些曾經(jīng)失去第一晚睡眠的人，其示蹤劑清除仍然更慢。“你不會(huì)通過(guò)一晚的好睡眠來(lái)補(bǔ)償，”艾德說(shuō)。

在一項(xiàng)后續(xù)研究中，埃德及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，那些報(bào)告長(zhǎng)期睡眠質(zhì)量差的人，其示蹤劑的清除也出現(xiàn)了延遲。此外，在癡呆癥患者中，額葉、顳葉和頂葉的腦容量相比睡眠良好的人有所萎縮。部分原因是癡呆癥此前已被證明與睡眠質(zhì)量差相關(guān)，或許是因?yàn)榇竽X皮層萎縮，因此埃德及其同事懷疑，長(zhǎng)期的睡眠障礙與類(lèi)淋巴系統(tǒng)功能障礙同時(shí)發(fā)生。

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在人類(lèi)與小鼠之間也存在明顯的差異。例如，在嚙齒動(dòng)物中，類(lèi)淋巴系統(tǒng)的運(yùn)輸是一種“開(kāi)關(guān)現(xiàn)象”，埃德說(shuō)——睡眠時(shí)開(kāi)啟，清醒時(shí)關(guān)閉。而在人類(lèi)中，這一過(guò)程沒(méi)有那么極端，變化是在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)生的，而不是幾分鐘內(nèi)。盡管如此，這項(xiàng)研究仍然證明了人類(lèi)的大腦在睡眠期間同樣會(huì)被清理——而且正如埃德所說(shuō)，“睡眠質(zhì)量差正在影響你的類(lèi)淋巴功能。”

勞拉·劉易斯在她工作中經(jīng)常失眠，因?yàn)樗枰ㄏM(jìn)行實(shí)驗(yàn)。“身為睡眠研究者卻無(wú)法遵循自己的建議，這真是悲哀的諷刺，”她說(shuō)。劉易斯研究的是類(lèi)淋巴問(wèn)題的另一個(gè)方面：支撐人類(lèi)大腦廢物清除的液體運(yùn)動(dòng)。大約七年前，她就是因此而坐在一臺(tái)MRI機(jī)器的控制室里，那臺(tái)機(jī)器和她向我展示尼克腦脊液時(shí)使用的幾乎一模一樣。

劉易斯選擇測(cè)量大腦第四腦室中的腦脊液流動(dòng)，這是一個(gè)緊貼小腦、位于大腦底部的小腔隙。腦室會(huì)產(chǎn)生腦脊液，并像額外的減震器一樣保護(hù)脆弱的大腦。對(duì)劉易斯的研究目的來(lái)說(shuō)，第四腦室很有用，因?yàn)椤八悬c(diǎn)像一個(gè)瓶頸。”它位于大腦底部，能夠提供其他地方情況的總結(jié)——就像通過(guò)數(shù)進(jìn)門(mén)的人來(lái)估算一個(gè)擁擠房間的出席人數(shù)一樣。

在一項(xiàng)于2019年發(fā)表的通宵睡眠研究中[3]，劉易斯和她的同事首次使用MRI觀察到了這一過(guò)程的動(dòng)態(tài)。通過(guò)每367毫秒拍攝一次大腦圖像，而不是標(biāo)準(zhǔn)的兩三秒一次，他們能夠看到睡眠期間腦脊液的運(yùn)動(dòng)。

起初，劉易斯簡(jiǎn)直不敢相信。通常，大腦成像的重要細(xì)節(jié)需要依賴(lài)統(tǒng)計(jì)學(xué)和處理才能提取出來(lái)；它們不是能直接用肉眼看到的東西。“老實(shí)說(shuō)，這是我見(jiàn)過(guò)的最大信號(hào)，”劉易斯說(shuō)。“太瘋狂了。非常震撼，你能清楚地看到這確實(shí)在睡眠過(guò)程中發(fā)生。”

劉易斯推遲了研究的發(fā)表，直到她三次確認(rèn)無(wú)誤。這項(xiàng)結(jié)果后來(lái)已被多次重復(fù)驗(yàn)證。“當(dāng)人們睡覺(jué)時(shí)，在大腦中會(huì)有這些非常巨大而緩慢的流動(dòng)波動(dòng)，每隔20到30秒脈動(dòng)一次，尤其是在非快速眼動(dòng)睡眠時(shí)，”劉易斯說(shuō)。利用腦電圖（EEG）數(shù)據(jù)，她還看到了每次波動(dòng)之前的大腦活動(dòng)模式。當(dāng)深度睡眠的δ波，以及在一定程度上中間（第二階段）睡眠的“θ”波，席卷大腦、傳遞并整合記憶時(shí)，它們似乎也會(huì)推動(dòng)腦脊液的脈動(dòng)流入大腦。

劉易斯發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人清醒時(shí)腦脊液同樣會(huì)流動(dòng)，但效率較低。“它總是會(huì)有些流動(dòng)，但當(dāng)你入睡時(shí)，一個(gè)新的循環(huán)開(kāi)始了，”液體運(yùn)動(dòng)的差異，就像洗衣機(jī)從輕微的搖晃切換到全速旋轉(zhuǎn)的差異，在那個(gè)時(shí)刻，會(huì)有更多的水進(jìn)出。劉易斯的結(jié)論是：睡眠——一種對(duì)人類(lèi)健康至關(guān)重要的狀態(tài)——有著獨(dú)特的腦脊液流動(dòng)模式，而這種模式會(huì)隨著睡眠階段的變化而改變。“這不是巧合，”她說(shuō)。“實(shí)際上，控制睡眠的正是同一套大腦回路，而它們似乎也被調(diào)動(dòng)起來(lái)控制流動(dòng)。”

但進(jìn)行清理所需的“動(dòng)力”來(lái)源于哪里呢？

與血液不同，血液是由心臟強(qiáng)有力地泵送全身的，而腦脊液更像是浴缸里的水，或者是一條有許多支流的緩慢流動(dòng)的河流。“力量從哪里來(lái)？”劉易斯問(wèn)道。一種可能性是神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素（norepinephrine）。去甲腎上腺素在我們醒來(lái)時(shí)會(huì)激增。白天，它能集中注意力；它還能收縮血管。而在非快速眼動(dòng)睡眠期間，根據(jù)內(nèi)德加德團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)小鼠新研究，較低水平的去甲腎上腺素釋放——不足以喚醒小鼠，但足以使血管脈動(dòng)——推動(dòng)了腦脊液流動(dòng)所需的運(yùn)動(dòng)。

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內(nèi)德加德說(shuō)，這些小鼠大腦中的血管在非快速眼動(dòng)睡眠期間擴(kuò)張和收縮的幅度比清醒時(shí)大十倍。而當(dāng)血管擴(kuò)張和收縮，將血液推入和推出大腦時(shí)，腦脊液也會(huì)流入和流出，以填充血管周?chē)鷶U(kuò)張和收縮的空間。“這似乎是一連串的事件：你的睡眠狀態(tài)發(fā)生變化，然后這改變了血管，而血管則主動(dòng)泵送大腦中的腦脊液流動(dòng)，”劉易斯說(shuō)。通過(guò)這種方式，去甲腎上腺素的波動(dòng)會(huì)引起腦脊液在血管周?chē)誓ぶ忻}動(dòng)。

但去甲腎上腺素并不是故事的全部。

2024年2月，基普尼斯和其在華盛頓大學(xué)的同事發(fā)表了一篇論文[4]，顯示最終提供清理所需能量的，是神經(jīng)元。“神經(jīng)元是一個(gè)小小的泵，”現(xiàn)任賓夕法尼亞大學(xué)的江麗峰說(shuō)。神經(jīng)元的同步電活動(dòng)，尤其是在睡眠期間，可以推動(dòng)液體在大腦組織中的流動(dòng)，并幫助清除廢物。這個(gè)想法在劉易斯早期的研究中已有暗示，但通過(guò)在小鼠上工作，基普尼斯得以詳細(xì)展示液體如何進(jìn)出大腦組織。“去甲腎上腺素基本上是由神經(jīng)元的活動(dòng)控制的。”劉易斯補(bǔ)充道，這些結(jié)果“與我們?cè)谌祟?lèi)中的發(fā)現(xiàn)完美契合，但提供了我們無(wú)法從人類(lèi)身上獲得的信息”。

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與此同時(shí)，其他小鼠研究揭示了自然睡眠和麻醉之間的重要區(qū)別，以及不同麻醉劑之間的差異——它們對(duì)廢物清除的影響各不相同。被麻醉的大腦不像睡眠那樣經(jīng)歷不同的階段。而事實(shí)證明，有些麻醉劑會(huì)抑制類(lèi)淋巴功能，而另一些則會(huì)增強(qiáng)它。此外，腦脊液的流入與慢波神經(jīng)活動(dòng)的強(qiáng)度成正比，與心率成反比，而這兩者都受到所用藥物的影響。這些發(fā)現(xiàn)有助于解釋一些未能支持類(lèi)淋巴理論的研究。例如，2017年加州大學(xué)舊金山分校的研究人員報(bào)告稱(chēng)，用阿佛丁麻醉劑（avertin）麻醉的小鼠，其類(lèi)淋巴系統(tǒng)的清理能力有限，這一點(diǎn)后來(lái)得到了五個(gè)其他實(shí)驗(yàn)室的重新確認(rèn)，即類(lèi)淋巴清除在睡眠中確實(shí)發(fā)揮著作用。

那么，液體去了哪里？這一直是個(gè)令人困惑的問(wèn)題。基普尼斯說(shuō)，腦清洗過(guò)程由四個(gè)階段組成：腦脊液流入大腦、大腦內(nèi)部循環(huán)、沿著靜脈流出大腦，然后進(jìn)入淋巴系統(tǒng)。他的研究重點(diǎn)放在最后一個(gè)階段，這與之前的所有步驟同樣重要。“如果你用同一桶水洗房子，那就不是在清洗；那只是把臟東西從一個(gè)地方?jīng)_到另一個(gè)地方，”基普尼斯說(shuō)。

解決方案是清空舊桶，換一個(gè)新的，這意味著在大腦中，要確保用來(lái)傾倒“污垢”的淋巴管正常運(yùn)作。2015年，基普尼斯和同事們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)“污水處理系統(tǒng)”：他們報(bào)告了腦膜中存在的淋巴管，腦膜包裹著大腦和脊髓。這些血管代表了類(lèi)淋巴系統(tǒng)拼圖中缺失的重要一塊，因?yàn)樗鼈兡軌蚪邮諄?lái)自大腦的腦脊液和間質(zhì)液[5]。它們是“最后的前哨”，基普尼斯說(shuō)，“在整個(gè)過(guò)程的最末端，確實(shí)存在一個(gè)生物學(xué)結(jié)構(gòu)。”

一旦科學(xué)家能夠精確弄清類(lèi)淋巴清除的工作機(jī)制，他們也將開(kāi)始理解在其失效時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

例如，去甲腎上腺素和睡眠紊亂同樣與慢性疼痛的發(fā)展有關(guān)。更高水平的去甲腎上腺素爆發(fā)會(huì)導(dǎo)致清醒，并似乎關(guān)閉類(lèi)淋巴系統(tǒng)。因此，通過(guò)降低去甲腎上腺素水平來(lái)改善這一系統(tǒng)，可能也能減輕慢性疼痛。內(nèi)德加德還在探索類(lèi)淋巴系統(tǒng)在精神疾病（如抑郁癥和精神分裂癥）中的潛在作用。

埃德希望增強(qiáng)類(lèi)淋巴功能。腦脊液是一條頗具吸引力的途徑，可用于將藥物輸送到大腦，因?yàn)樗@過(guò)了血腦屏障。而去甲腎上腺素的作用令人興奮，內(nèi)德加德說(shuō)。無(wú)論是去甲腎上腺素信號(hào)過(guò)少（如阿爾茨海默病），還是過(guò)多（如慢性疼痛或壓力），它所控制的大腦波動(dòng)都會(huì)變得低效。這一認(rèn)識(shí)或許能讓我們通過(guò)藥物調(diào)節(jié)去甲腎上腺素來(lái)進(jìn)行靶向治療。

當(dāng)然，這其中存在局限性。在有一種藥物能同時(shí)增強(qiáng)類(lèi)淋巴系統(tǒng)、促進(jìn)β淀粉樣蛋白和tau蛋白的清除、并減緩病理進(jìn)展之前，沒(méi)人能明確地說(shuō)，大腦毒素清除受損是導(dǎo)致人類(lèi)阿爾茨海默病的原因。在家族性早發(fā)型阿爾茨海默病中，淀粉樣蛋白的生成過(guò)量，而清除可能根本無(wú)法跟上，無(wú)論怎樣改善清除功能。然而，即使增強(qiáng)廢物清除僅僅能延緩大多數(shù)患者阿爾茨海默病的發(fā)展，這也是一件大事。能夠多享受五到八年無(wú)障礙生活，這將改變一切。

或許也存在非藥物策略。在尼克午睡的那項(xiàng)研究中，研究生約書(shū)亞·萊維特正在嘗試在人們睡眠時(shí)施加聲音刺激。他的研究結(jié)合了腦電圖和功能性MRI，以捕捉睡眠狀態(tài)和大腦活動(dòng)。在尼克和其他人身上，他在受試者睡眠時(shí)通過(guò)耳機(jī)播放帶有噪聲的蜂鳴音。鑒于腦脊液往往以緩慢的波動(dòng)形式流動(dòng)，而且聲音會(huì)引發(fā)更多慢波活動(dòng)，這一策略在理論上可能影響腦脊液流動(dòng)。“如果我們認(rèn)為這些事情對(duì)健康至關(guān)重要，那么我們需要開(kāi)發(fā)真正能改變它們的方法，”劉易斯說(shuō)。萊維特“正在嘗試潛在地增強(qiáng)睡眠。”

理解腦脊液的流動(dòng)以及它隨年齡變化的方式，也同樣重要。劉易斯實(shí)驗(yàn)室的另一位研究生西德尼·貝爾斯（Sydney Bailes）正在研究60歲以上成年人和40歲以下成年人之間的流動(dòng)差異，以及這對(duì)廢物清除的潛在影響。隨著年齡的增長(zhǎng)，睡眠減少、慢波減少是正常的。“我們?nèi)绾螀^(qū)分典型的與年齡相關(guān)的睡眠變化，和那些正在變成損傷的變化？”劉易斯問(wèn)道，“我們需要把它們分開(kāi)。”

這項(xiàng)研究仍在進(jìn)行中，但到目前為止，他們發(fā)現(xiàn)年長(zhǎng)個(gè)體之間的差異比年輕人更大——這種模式類(lèi)似于老年人與年輕人之間更廣泛的認(rèn)知差異。“你會(huì)看到年輕成人的數(shù)據(jù)非常集中，而老年成人的數(shù)據(jù)非常分散，”貝爾斯說(shuō)。

但人類(lèi)總能帶來(lái)驚喜。一位80歲的女性，是研究中最年長(zhǎng)的參與者之一，表現(xiàn)得格外突出。“她的波幅比我在老年人中通常看到的要大得多，而且似乎非常一致，”貝爾斯說(shuō)，“她的腦脊液流動(dòng)看起來(lái)就像年輕人的腦脊液流動(dòng)。”

這番話(huà)令人震驚。它是否有朝一日會(huì)成為評(píng)估個(gè)人健康的常規(guī)方式？很可能會(huì)。多個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在努力開(kāi)發(fā)一種無(wú)創(chuàng)的“類(lèi)淋巴圖”，可以揭示一個(gè)人的清除系統(tǒng)運(yùn)行得如何。類(lèi)淋巴功能未來(lái)或許會(huì)像高血壓一樣，成為在發(fā)展成更嚴(yán)重疾病之前需要治療的東西。當(dāng)然，廢物清除的差異或許有助于解釋為什么有些人能夠健康地老去，而另一些人則不然——這或許可以為那些需要增強(qiáng)清除能力的治療鋪平道路。目標(biāo)并非是讓每個(gè)人都睡得像嬰兒一樣；像三十多歲的人那樣睡覺(jué)就足夠了。

參考文獻(xiàn)：

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[4]www.nature.com/articles/s41586-024-07108-6

[5]pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26030524/

文/Lydia Denworth

譯/tamiya2

校對(duì)/tim

原文/www.scientificamerican.com/article/how-sleep-cleans-the-brain-and-keeps-you-healthy/

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