今晚你会早睡吗？熬夜变傻有科学依据，人类睡觉时会被“洗脑”，科学家首次拍下全程

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你睡着的时候，真的被洗了脑。

这次，波士顿大学的科学家们，史无前例地拍下了清洗过程：

红色是血液，蓝色是脑脊液。厉害的是从前没有发现过，血液会周期性地大量流出大脑。每当血液大量流出，脑脊液就趁机发动一波攻击。

脑脊液进入之后会清除毒素，比如导致阿尔茨海默病的β淀粉样蛋白。

而这样的清洗，只有在睡着后才能做到，让人一觉醒来，拥有一个清爽的大脑；没睡着的时候，脑脊液并没有充分的机会趁虚而入。

另外，研究人员还发现了脑电活动和清洗过程之间的关系，也就是说脑电波指挥了液体运动。

这项成果，刚刚登上了Science。

作者兴奋地说：离揭示阿尔茨海默病和睡眠之间的联系，又近了一步。

而罗切斯特大学的神经科学家Maiken Nedergaard则不禁赞叹：

这篇论文太棒了。

完全想不到，有人能够真的证明，脑电活动是可以让液体流动起来的，一颗赛艇。

这篇论文太棒了。

完全想不到，有人能够真的证明，脑电活动是可以让液体流动起来的，一颗赛艇。

所以，多睡一点吧，不要熬夜了。洗脑洗不完，说不定真的会变傻 (狗头) 。

为何只有睡着才能洗脑？

当你睡着之后，大脑会经历几个不同的阶段：

从轻度睡眠，到失去意识的深度睡眠，再到快速眼动 (REM) 睡眠，就是容易做梦的状态了。

这项新的研究，是专注在非REM的阶段，就是没到要做梦的时候，也是对大脑保留记忆 (Memory Retention) 来说，非常重要的阶段。

其实，2013年已经有研究证明了，在小鼠睡眠的过程中，大脑里像β淀粉样蛋白这样的毒素，是会被清除的。大脑用的清洁剂，叫做脑脊液。

问题是，到底怎么清除的？为什么只有睡觉的时候才能清除？

科学家们做了个实验，让13个人类带上脑电帽，在核磁共振 (MRI) 机器里睡觉。脑电图会显示，一个人处在哪个睡眠状态；而MRI会测量血氧水平，显示有多少脑脊液流进流出。

然后发现了奇妙的现象：

大脑里的血氧浓度，出现了明显的大周期变化。也就是说，血液会大规模、周期性地流出大脑。

这个时候，脑脊液就会趁机冲进大脑，把留给它的空间都填满：

△ 绿色是血液氧合信号，紫色是脑脊液信号

醒来之后，大周期不见了，脑脊液就没办法大量冲进大脑，完成有效的清洗：

论文的通讯作者Laura Lewis (简称“刘易斯”) 认为，这是因为睡眠过程中，大脑里的神经元们会开始同步活动，一起开，一起关。

之所以有这样的推测，是因为脑电图的数据显示，有神经节律出现后，才发生了血液和脑脊液的流转：

当大量神经元一同停止了激发，就不需要那么多血液进去输送氧气，才给了脑脊液涌入的机会。

这样，便有了我们在开头看到的那副景象：

这个发现很重要，它告诉我们睡眠是一项非常特殊的功能：

我们醒着的时候，神经元们是不会同开同关的。所以，醒着的时候没有办法让大脑的血量，下降到足够低的水平。

只有睡着之后，大脑里没有那么多血液的时候，脑脊液才能自如地循环开来，清除像β淀粉样蛋白这样的代谢副产物。

下一步研究

根据布莱斯·曼德（Bryce A Mander）发表在Nature子刊上的论文，衰老和局部脑萎缩，就与非快速眼动（NREM）睡眠期间的慢波活动减少有关。

论文链接：https://www.nature.com/articles/nn.3324

这项研究指出，老年人的睡眠中断，是大脑结构改变所致，会导致年龄相关的认知能力下降。

而现在，波士顿大学的这一新进展表明，慢波损耗与脑脊液流量减少有关。

下一步，他们会继续探索衰老是如何影响人们睡眠时血液和脑脊液的流动的。

据刘易斯介绍，研究团队计划招募老年人参加下一次研究。

而研究推进过程中面临的另一个难题是脑电波、血液和脑脊液究竟是如何完美协同的。刘易斯表示：

我们观察到，神经改变似乎总是首先发生，随后血液从脑部流出，这之后脑脊液波动才会出现。

我们观察到，神经改变似乎总是首先发生，随后血液从脑部流出，这之后脑脊液波动才会出现。

这项研究的深入，也给治疗和预防像老年痴呆（阿尔茨海默症）、自闭症这样的神经疾病开拓了新的治疗思路。

此前，针对β淀粉样蛋白的药物开发频频陷入困境，但现在，科学家们指出，或许不着力于起作用的特定分子，而是着重增加“洗脑”的脑脊液总量，会成为有效的解决方案。

女科学家领衔

这篇Science论文的通讯作者是波士顿大学工程学院生物医学工程系的助理教授劳拉·刘易斯。

2014年，她从麻省理工学院神经科学专业博士毕业。其研究方向是脑成像，神经动力学以及计算神经科学与信号处理等。

论文一作，则是刘易斯实验室的成员妮娜·福尔兹（Nina Fultz）。

有趣的是，刘易斯实验室的10位成员当中，绝大多数都是女性。

论文地址：

https://science.sciencemag.org/content/366/6465/628

其他相关研究：

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3880190/

https://www.nature.com/articles/nn.3324

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