MAY 13, 2024
by Ryan O'Hare, Imperial College London

与主流科学理论相反，大脑排除毒素的能力实际上在睡眠期间可能会降低。

过去十年来，人们对于睡眠的主流解释是，睡眠为大脑提供了排出毒素的机会。然而，伦敦帝国理工学院英国痴呆症研究所 (UK DRI) 的科学家领导的一项新研究表明，这可能并非事实。

通过测量小鼠脑内的毒素清除率和液体流动情况，他们发现，在睡眠和麻醉状态下，毒素清除率和液体流动明显减少。

研究人员使用了一种荧光染料，观察染料从大脑的一个区域移动到另一个区域并从大脑中清除的速度。这使他们能够直接测量染料从大脑中清除的速度。他们发现，与保持清醒的小鼠相比，睡眠小鼠的染料清除率降低了约 30%，而麻醉小鼠的染料清除率降低了 50%。

在此之前，主流理论认为睡眠可以改善大脑中毒素的清除，这是通过淋巴系统（一种从中枢神经系统排出废物的机制）实现的。然而，这一理论从未得到最终证实，之前的研究依赖于间接测量大脑中液体流量的方法。

据研究人员称，最新发现令人惊讶，现在需要做更多工作来确切了解发生了什么以及为什么发生。他们的研究成果发表在《自然神经科学》杂志上。

伦敦帝国理工学院生物物理学和麻醉学教授、这项研究的共同负责人尼克·弗兰克斯教授说：“该领域一直非常关注清除率，认为这是我们睡眠的主要原因之一，但我们非常惊讶地发现研究结果恰恰相反。我们发现，在睡眠或麻醉状态下的动物中，染料从大脑中清除的速度显著降低。

“到目前为止，我们还不知道这些状态中是什么原因减缓了分子从大脑中清除的速度。我们研究的下一步将是试图了解为什么会发生这种情况。”

分子的大小可能会影响它们穿过大脑的速度，而且有些化合物通过不同的系统清除。因此，这些发现的推广程度尚未确定。

帝国理工学院英国痴呆症研究所临时中心主任、该研究联合负责人比尔·威斯登教授解释说：“虽然我们已经表明，清除毒素可能不是我们睡眠的一个关键原因，但睡眠的重要性是无可争议的。

“睡眠中断是痴呆症患者的常见症状，但我们仍然不知道这是疾病进展的后果还是驱动因素。良好的睡眠可能确实有助于降低痴呆症风险，而不仅仅是清除毒素。

“我们研究的另一个方面是，我们已经证明大脑在清醒状态下清除毒素的效率很高。一般来说，清醒、活跃和锻炼可以更有效地清除大脑中的毒素。”

接下来，研究人员旨在揭示睡眠如何降低小鼠大脑中毒素的清除，并探索他们的发现是否适用于人类。