最新一期《Cell》期刊发表了一项突破性的研究,该研究首次揭示了小鼠在非快速眼动(non-REM)睡眠阶段,神经递质去甲肾上腺素(norepinephrine)、脑血流以及脑脊液(CSF, cerebrospinal fluid)之间存在一种紧密且同步的波动现象。这项发现为理解恢复性睡眠提供了全新的视角,并强调了自然睡眠结构对于维持大脑健康的重要性。
**睡眠与大脑“清洁”**
当从清醒状态过渡到睡眠时,大脑减少了对外部信息的处理,而将更多的资源投入到内部过程,例如清除日常活动中积累的废物。这些废物中包括了一些与神经退行性疾病密切相关的蛋白质,如淀粉样蛋白和tau蛋白。罗切斯特大学的Maiken Nedergaard博士指出,他们的研究旨在更深入地了解是什么机制驱动了睡眠期间胶状淋巴系统(glymphatic system)内的液体流动,这个系统是大脑清除废弃物的重要途径。
**新技术揭示睡眠奥秘**
为了探索这一问题,研究人员使用了一种名为流动纤维光度法(flow fiber photometry)的新技术,它允许研究人员长时间记录小鼠在自由活动条件下的清醒和睡眠模式。通过这种非侵入式的方法,他们观察到了在non-REM睡眠期间,去甲肾上腺素水平、脑血容量和脑脊液流量之间的缓慢同步变化。去甲肾上腺素的周期性波动引发了微唤醒(micro-arousals),即短暂的觉醒状态,这导致血管收缩,就像泵一样推动脑脊液流动,促进废物排出。
**助眠药的潜在风险**
此外,该研究还探讨了助眠药物对上述过程的影响。以唑吡坦(zolpidem)为例,虽然它可以诱导睡眠,但同时也会抑制去甲肾上腺素的正常波动,从而干扰胶状淋巴系统的运作,影响大脑废物清除效率。这提示长期依赖某些助眠药物可能存在对大脑健康的潜在危害,提醒人们重视保护自然睡眠模式的重要性。
Nedergaard博士总结说,这项研究不仅建立了去甲肾上腺素动态、血管运动(http://www.maoyihang.com/sell/l_35/)及胶状淋巴系统清除功能之间的联系,还强调了自然睡眠对于大脑健康的关键作用,同时也警示了不当使用助眠药物的风险。未来的研究可能会进一步探索如何优化睡眠质量,确保胶状淋巴系统的有效运作,以预防或延缓神经退行性疾病的进展。