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长期睡眠不足的大脑有多“脏”?毒素堆积,老年痴呆与抑郁风险直线上升

听闻当代青年有三大“不治之症”:熬夜、脱发、颈椎病。

睡眠,作为人类不可缺少的一种生理现象,占据了人一生中大约三分之一的时间。要好好睡觉,是我们从小都知道的道理。

然而,对当代青年来说,即便已经疲累异常,也舍不得就此睡去的“报复性熬夜”是一天当中最后一道仪式感,是无比珍贵的心灵港湾。 

最近,《科学》和《自然》杂志连发两篇关于睡眠的论文,值得推荐给将“深夜自由时间”视若珍宝的当代青年们:  

睡眠能“洗脑”,不睡会变傻 

《科学》杂志发表的文章指出,深度睡眠能产生一种类似“清洗大脑“的功效。如果经常性地缺少深度睡眠,大脑毒素得不到及时清除,可能会导致罹患阿尔茨海默氏症等相关相关风险的上升。 

那么,在你睡觉时,大脑在做什么呢? 

在深度睡眠期间,脑脊液(蓝色)的上涨与血流(红色)的减少是同步的。大脑中血液减少意味着留给液体脉冲的空间更大,能够更好地清除毒素(包括与阿尔茨海默氏症相关的毒素)。

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研究人员检测的睡眠时脑脊液和血液的流动示意图

这项研究的作者、波士顿大学生物医学工程系助理教授劳拉·刘易斯(LauraLewis)说,深度睡眠期间产生的脑电波能够触发大脑中的“清洁系统”,在慢波(slow wave)电信号出现后,有一种液体脉冲通过大脑,有可能去除了与阿尔茨海默氏症有关的毒素。 

刘易斯和一组研究人员想解开这个谜团。他们使用了先进的核磁共振成像技术来观察在11个熟睡者大脑中发生了什么。 

他们监测的其中一项是脑脊液(CSF),也就是流经大脑和脊髓的液体。刘易斯说:“那时我们发现,在睡眠期间,当脑脊液经过大脑时,可能每20秒就会发生一次巨大的慢波。”这些波有点像一台低速洗衣机的振荡。 

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早期对动物的研究发现,脑脊液在睡眠过程中的流量会增多,有助于带走与阿尔茨海默氏症有关的毒素等废物。但是这次,刘易斯的团队能够实时地看到这个过程发生在人们的大脑中,也就让他们得出了另一个发现。 

刘易斯说:“在每次脑脊液的波动之前,我们都会看到神经元中一波电活动。先是有电波,随后是脑脊液波。”这一发现表明,电波触发了每个“洗涤周期”。 

而大脑中的脑电波是一种慢波,当一个人进入深度睡眠(也被称为非快速眼动睡眠)的状态时,会出现慢波。 

刘易斯说,深度睡眠在记忆和大脑疾病中都扮演着重要角色。“此前的研究已经表明,阿尔茨海默氏症患者的电生理慢波频率较低、幅度较小。”

新的研究表明,慢波的减少也减少了大脑的洗涤周期,这影响了大脑清除与阿尔茨海默氏症相关毒素的能力。 

刘易斯说:“这也可以理解为,更多的脑脊液流动能够促使大脑中其他液体的混合、分散,促进废物清除的过程。” 

刘易斯的团队关于睡眠中大脑的另一个发现是:随着脑脊液流量的增加,血流量减少了。大脑中血液减少意味着脑脊液有更大的空间来带走废物。 

加州大学伯克利分校公共卫生和神经科学教授威廉·贾古斯特(William Jagust)说,这项研究的发现与其他关于睡眠和阿尔茨海默氏症的研究非常契合。 

贾古斯特是研究慢波睡眠和一种叫做β-淀粉样蛋白的毒素之间关系的专家,这种毒素会在阿尔茨海默氏症患者的大脑中积累。“这是一个恶性循环,β-淀粉样蛋白会抑制睡眠,而睡眠的减少会导致β-淀粉样蛋白的积累。”

新的研究结果表明,β-淀粉样蛋白的积累可能是由于大脑中废物清除能力下降的结果。

感到焦虑?睡眠是天然解药 

睡眠和情绪也有着密切的关系。 

莎士比亚有过一句经典的比喻,在《麦克白》中,他将睡眠称为“抚慰心灵伤痕的香膏”(Balm ofhurt minds)。 

而根据加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的一项最新研究,莎士比亚是“先知先觉”的:睡一个好觉能够稳定情绪,而一个不眠之夜则会导致焦虑水平上升30%。 

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最新的研究表明,焦虑让我们难以入睡,而深度睡眠能够减轻大脑的焦虑程度 

研究人员发现,深度睡眠是最容易使焦虑的大脑平静下来的睡眠类型。深度睡眠也称为非快速眼动(NREM)慢波睡眠,在这种状态下,神经振荡会发生同步,心率和血压也会下降。 

“我们发现了深度睡眠的新功能:它通过重组大脑的连接来减少焦虑,”通讯作者、加州大学伯克利分校神经科学和心理学教授马修·沃克(Matthew Walker)说。“深度睡眠似乎是一种天然的焦虑抑制剂,我们每晚都需要服用它。” 

这一发现发表在11月4日的《自然》子刊NatureHuman Behaviour上,该发现为睡眠和焦虑之间的神经联系提供了迄今为止最强有力的证据。 

根据世界卫生组织的最新报告,全球约有2.64亿焦虑症患者,这一数字在十年间年增加了18%。而研究指出,睡眠是治疗焦虑症的一种自然的、非药物疗法。 

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发表在NatureHuman Behaviour上的最新研究 

“我们的研究有明确的证据显示,睡眠不足会加剧焦虑程度,相反,深度睡眠有助于减轻压力,”该项研究的主要研究人员、加州大学伯克利分校人类睡眠科学中心的博士后研究员伊蒂·本·西蒙(Eti Ben Simon)说。

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新的研究表明,一个不眠之夜能够显著提升焦虑水平 

在这项研究中,西蒙和其他研究人员请了18名年轻人分别在一夜未眠后或者睡了一夜好觉后,观看一段令人情绪紧张的视频,并在这个过程中通过大脑核磁共振成像(MRI)和多导睡眠监测仪来扫描他们的大脑,分别记录他们的焦虑水平。 

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大脑核磁共振成像(MRI) 

扫描结果显示,经过一夜不眠后,大脑前额叶皮层处于关闭状态,而前额叶皮层是控制焦虑的区块,而大脑深层的情绪中心则处于过度活跃的状态。 

沃克说:“在缺乏睡眠的情况下,大脑情绪这台车的油门就会变轻,而刹车却踩不下去。” 

研究人员还在实验参与者睡眠时对他们的焦虑程度进行了测量。结果显示,经过一整夜的睡眠,他们的焦虑水平显著下降,特别是那些进行了深度睡眠的参与者。 

西蒙说:“深度睡眠恢复了大脑前额叶的情绪调节机制,降低了情绪和生理反应,从而防止焦虑水平上升。” 

在测量了18个研究参与者的睡眠和焦虑之间的关系后,研究人员又在另外30名参与者中复制了这一实验。而实验结果再次显示,在夜间深度睡眠较多的人第二天的焦虑程度最低。 

此外,研究人员还通过在线调查的方式接触了280名不同年龄的人,记录了他们四天时间内的睡眠情况和焦虑水平变化,并进行了分析。 

结果显示,通过参与者前一晚的的睡眠时长和质量能够预测第二天他们焦虑的水平,即便是细微的睡眠差别,也会影响第二天人们的焦虑程度。 

专家指出,“睡眠紊乱是焦虑症患者的典型症状,但很少有人将改善睡眠视为减少焦虑的临床建议。我们的研究不仅明确了睡眠和焦虑之间的因果关系,而且还确定了深度的非快速眼动睡眠是让焦虑的大脑恢复平静的最佳方式。人们睡眠时间在减少,而他们的焦虑水平在上升。这两种现象也许不是巧合,而是因果关系。睡个好觉,是我们从绝望到希望的最快捷路径。” 

深度睡眠的五个使用建议

· 保持睡眠的规律:即使是周末或者前一天睡得不好,也要每天定时入睡或起床;

· 保持卧室温度的温度适宜:18摄氏度是最佳睡眠温度,如果你觉得冷,可以穿上袜子;

· 睡前不玩手机:在睡前一小时调暗灯光并关闭电子设备,遮光窗帘也是个不错的选择;

· 睡不着不强求:如果睡不着,就起床做一些能够让你平静和放松的事情,直到困意来袭;

· 注意饮食:下午1点后避免摄入咖啡因,也不要在睡前饮酒。酒精是一种镇静剂,而镇静和深睡眠是两码事。

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