尽管我们需要睡眠的原因之一是，大脑和身体都需要休息，但实际上，在我们睡眠的期间，大多器官都仍在继续工作，大脑尤其活跃。过去十年间，越来越多新研究证据提示，睡眠还有另一个重要作用：清除“垃圾”，给大脑“排毒”。

神经元和神经胶质细胞的新陈代谢非常活跃，会产生大量代谢废物，包括乳酸，以及阿尔茨海默病病理相关的Aβ蛋白和tau蛋白等有毒物质。有效清除这些代谢废物有助于保护神经元和神经胶质细胞。

近日，来自哈佛医学院的Anthony L. Komaroff博士在《美国医学会杂志》（JAMA）发表文章，回顾了睡眠会激活大脑清除“垃圾”的新兴科学证据，以及睡眠中断与神经系统疾病之间的关联。我们分享其中的精彩要点。

截图来源：JAMA

大脑中的“垃圾”清除系统

脑膜淋巴系统

在其他器官中，淋巴系统是废物清除的关键。然而，几个世纪来的解剖学研究都没有在大脑中发现淋巴系统，这令人困惑。

2015年一项在《自然》发表的研究表明，在啮齿动物、非人类灵长类动物和人类的脑膜中都发现了淋巴管。这些血管能够将体液和免疫细胞同时带入颈部深处的淋巴结，并***终进入体循环。

类淋巴系统

另一个惊喜是对类淋巴系统（glymphatic system）的发现。类淋巴系统将“新鲜”脑脊液（CSF）与富含代谢废物的脑间质液（ISF）混合，并将体液和代谢废物排出大脑、随后进入体循环，完成对大脑的“冲洗”。

具体而言，新鲜脑脊液产生后，会进入蛛网膜下腔，随后进入类淋巴系统的动脉周围部分。穿过类淋巴管外壁进入神经毡（the neuropil，在神经组织内由树突和轴突末梢构成的丛状结构）之后，脑脊液会与神经元、神经胶质细胞周围的、富含代谢废物的脑间质液混合，***终进入类淋巴系统的静脉外周部分，随后向下流至颈部的淋巴系统，***终进入体循环。

睡眠对大脑“垃圾”清除系统的影响

那么，睡眠在其中起到了什么作用呢？ 

睡眠中，大脑“冲洗”量增加

2019年一项发表于《科学》的研究显示，在睡眠期间，类淋巴系统中的流量***大，特别是在非快速动眼期（慢波睡眠期）。即便在白天睡觉也是如此。

一项《科学》研究表明，睡眠期间，脑间质液流动增加了60%。之所以会发生如此明显的变化，是因为在睡眠过程中，来自神经元和神经胶质细胞的细胞内液体会进入大脑间隙，导致脑间质液变多，因此大脑的“冲洗”流量就更大。

有研究显示，类淋巴系统会清除多达60%的大蛋白和溶质。其中，清除Aβ蛋白和tau蛋白能够减轻Aβ蛋白斑块的形成和扩大，阻止tau蛋白的传播——这意味着，减少了阿尔茨海默病的两大病理特征。也许更重要的是，类淋巴系统还“冲洗”掉了那些可能有神经毒性的小且可溶的Aβ和tau形式。

多种健康状况会损伤大脑“垃圾”清除系统

类淋巴系统的功能似乎会随着衰老而下降，原因之一是大脑中液体通过所需要的水通道数量减少。

在昼夜节律混乱（如轮班工作）和久坐人群中，类淋巴系统的功能也会降低。颅脑外伤，以及睡眠呼吸暂停、肥胖、高血压、2型糖尿病、脑血管动脉粥样硬化、脑血管出血、缺血性中风、阿尔茨海默病、睡眠中断或剥夺的情况下，类淋巴系统的功能也会降低。

睡眠剥夺的危害与大脑“垃圾”清除异常有关

前面提到，睡眠不足会降低类淋巴系统的功能。同时，长期睡眠不足与多种神经系统疾病有关，包括阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、中风、亨廷顿病、癫痫、神经胶质瘤、自闭症谱系障碍和神经性疼痛等。

那么，在睡眠不足的情况下，类淋巴系统障碍是否就是这些睡眠相关健康问题的原因呢？

在阿尔茨海默病中，支持证据***为明显。在果蝇、啮齿动物和具有正常认知功能的人类中，睡眠不足似乎会增加Aβ的积累。

动物研究表明，这是通过破坏类淋巴系统水通道的功能而导致的。例如，水通道受损的小鼠会表现为类淋巴功能降低、大脑中Aβ和tau蛋白积累、神经炎症、突触丧失和工作记忆降低等等。而当小鼠被剥夺睡眠时，水通道或类淋巴管受损后更有可能出现不良后果。

人类研究也得到了一致的发现。在阿尔茨海默病患者的前瞻性研究中，由于遗传风险导致类淋巴系统水通道“流量”低，也与认知能力下降有关。有人类研究显示，即便一晚上的睡眠剥夺，也会导致大脑中的Aβ负担增加。2020年《科学》发表研究表明，在阿尔茨海默病患者中，Aβ和tau蛋白的分布方式也反映了类淋巴系统中的液体流动方式。

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