熬夜是當代年輕人最常見的生活方式,對某些人來說,通宵都是家常便飯,偶爾少睡點覺似乎不會造成多大影響,但長此以往,人真的會慢慢變傻!因為你睡著的時候,真的被“洗了腦”。如果你暫時不相信不理解這句話,看完這篇科普文,想必你一定會對這句話有恍然大悟的感覺。
眾所周知,睡眠對於認知和維持大腦功能的健康都是必不可少的。當你睡著之後,大腦會經歷幾個不同的階段:經過入睡時期、淺睡時期,再到熟睡期和沉睡期,我們就會進入快速眼動 (REM) 睡眠期了,也就是容易做夢的一種狀態,而科學家把前四個階段合稱為“非快速眼動期”。這項新的研究,正是專注在非REM階段——一個對大腦保留記憶 (Memory Retention) 來說非常重要的階段。
為什麼我們經過熬夜,早起後腦袋會感覺昏昏沉沉呢?
其實,2013年已經有研究證明,在小鼠睡眠過程中,大腦裡例如導致阿爾茨海默病的β澱粉樣蛋白這樣的毒素,是會被清除的。而大腦用的清潔劑,就叫做腦脊液。神經活動的慢波運動有助於記憶鞏固,腦脊液(CSF)可清除大腦中的代謝廢物,然而這兩個過程是否有聯絡尚不清楚。
北京時間2020年11月1日,頂級國際期刊Science 發表了一篇題為《Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep》的文章,作者是美國波士頓大學工程學院生物醫學工程助理教授Laura Lewis團隊。該研究團隊使用加速神經成像來測量人類大腦的生理和神經動力學,並發現了在非快速眼動睡眠中出現的振盪電生理、血流動力學和腦脊液動力學的一致模式。在神經慢波之後是血流動力學振盪,進而表現出與腦脊液流耦合。這些研究結果表明,睡眠時的腦脊液在宏觀尺度上呈現流動流動態,這些腦脊液動力學與神經和血流動力學節律相互關聯。
首先,科學家們做了個實驗,讓13個人類帶上腦電帽,在核磁共振 (MRI) 機器裡睡覺。腦電圖會顯示,一個人處在哪個睡眠狀態;而MRI會測量血氧水平,顯示有多少腦脊液流進流出。然後奇妙的現象發生了:大腦裡的血氧濃度,出現了明顯的週期變化,即血液會大規模、週期性流出大腦。
也就是說,當我們睡覺時,大腦中的神經元安靜下來,幾秒後血液從大腦流出,同時腦脊液趁機流入大腦,把留給它的空間都填滿,以有節奏的慢波“清洗”我們的大腦!他們史無前例拍下了大腦在睡眠中自我清洗的過程:
紅色是血液,藍色是腦脊液。每當血液週期性大量流出,腦脊液就趁機發動一波“攻擊”,清除毒素。而這樣的清洗,只有在睡著後才能做到,讓人一覺醒來,擁有一個清爽的大腦;沒睡著的時候,大週期停止,腦脊液並沒有充分的機會“趁虛而入”,從而無法完成有效的清洗。
論文的通訊作者Laura Lewis 認為,這是因為睡眠過程中,大腦裡的神經元們會開始同步活動,一起開,一起關。之所以有這樣的推測,是因為腦電圖資料顯示,有神經節律出現後,才發生了血液和腦脊液的流轉。當大量神經元一同停止了激發,就不需要那麼多血液進去輸送氧氣,才給了腦脊液湧入的機會。這樣,便有了我們在開頭看到的那副景象。另外,研究人員還發現了腦電活動和清洗過程之間的關係,也就是說腦電波指揮了液體運動。
這個發現具有非常重要的意義,它幫助人類揭示了睡眠的奧秘:我們醒著的時候,神經元們是不會同開同關的,無法讓大腦的血量下降到足夠低的水平。只有睡著之後,大腦裡沒有大量血液,腦脊液才能自如地迴圈,清除代謝副產物。瞭解睡眠期大腦內部的生理活動,可以幫助我們更好地瞭解自己的身體狀況並解決相應的健康問題。
此報道一出,網友的評論頓時炸開了鍋。“人固有一傻,或傻於外賣,或傻於手機,或傻於熬夜。”“怪不得我越來越缺心眼了呢!”“難道我可以‘躺贏’?”當代人“熬夜”已經成為了“世界難題”。有調查顯示,30%的90後入睡需30分鐘以上,近30%的90後在凌晨1點以後入睡。若將統計的年齡段再往上推,這個比例會更高。
熬夜的危害想必大家也很清楚。長期熬夜會導致面板受損,引發肥胖,免疫力下降,心腦血管及神經系統疾病。所以,多睡一點吧,不要熬夜了。“洗腦”洗不完,說不定真的會變傻哦。
參考文獻:
[1] Fultz NE, Bonmassar G, Setsompop K, Stickgold RA, Rosen BR, Polimeni JR, Lewis LD. Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep. Science. 2019 Nov 1;366(6465):628-631. doi: 10.1126/science.aax5440. PMID: 31672896; PMCID: PMC7309589.
[2] Xie L, Kang H, Xu Q, Chen MJ, Liao Y, Thiyagarajan M, O'Donnell J, Christensen DJ, Nicholson C, Iliff JJ, Takano T, Deane R, Nedergaard M. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 2013 Oct 18;342(6156):373-7. doi: 10.1126/science.1241224. PMID: 24136970; PMCID: PMC3880190.
[3] 佚名. “熬夜變笨”終於被科學證實[J]. 東西南北, 2019.