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『睡眠』Science最新研究：睡觉后大脑会被“清洗”，科学家们拍下全程



『睡眠』Science最新研究：睡觉后大脑会被“清洗”，科学家们拍下全程
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波士顿大学科学家Nina Fultz博士 ， 首次拍下人睡着后 ， 大脑被清洗的过程 。
『睡眠』Science最新研究：睡觉后大脑会被“清洗”，科学家们拍下全程
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图 2
图2：红色是血液 ， 蓝色是脑脊液 。 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 。 脑脊液的进入 ， 会清除毒素 ， 如β淀粉样蛋白 ， 这种毒素会导致阿尔茨海默症 。
而这样的清洗 ， 只有在睡着后才会出现 ， 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 。
『睡眠』Science最新研究：睡觉后大脑会被“清洗”，科学家们拍下全程
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【『睡眠』Science最新研究：睡觉后大脑会被“清洗”，科学家们拍下全程】

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 。 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 。
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 。
『睡眠』Science最新研究：睡觉后大脑会被“清洗”，科学家们拍下全程
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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 。
这项研究说明：人还是要保持充足的睡眠 ， 不然真会变傻 。 同时 ， 随着研究的深入 ， 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 。
附原文摘要：
Abstract Sleep is essential for both cognition and maintenance of healthy brain function. Slow waves in neural activity contribute to memory consolidation, whereas cerebrospinal fluid (CSF) clears metabolic waste products from the brain. Whether these two processes are related is not known. We used accelerated neuroimaging to measure physiological and neural dynamics in the human brain. We discovered a coherent pattern of oscillating electrophysiological, hemodynamic, and CSF dynamics that appears during non–rapid eye movement sleep. Neural slow waves are followed by hemodynamic oscillations, which in turn are coupled to CSF flow. These results demonstrate that the sleeping brain exhibits waves of CSF flow on a macroscopic scale, and these CSF dynamics are interlinked with neural and hemodynamic rhythms.


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