*僅供醫學專業人士閱讀參考

看到論文標題的時候，奇點糕真的有點震驚了。

睡眠促進大腦垃圾清除，這事兒十年前就上過《科學》了，而且隨后出的一些高分研究也能一定程度上相互印證，怎么突然就被顛覆了！

2013年《科學》發表的重要論文

但發表在《自然·神經科學》上的這篇短小精悍的論文，的確用數據告訴我們，睡眠和麻醉狀態，并不會成為大腦清除垃圾的助力。實際上，與清醒小鼠相比，睡眠小鼠的大腦清除效率降低了約30%，麻醉小鼠則降低了約50%！

連論文作者自己也感到驚訝和困惑。看來我們對相關機制的理解可能又要從頭開始了。

論文題圖

要問大腦如何清除各種代謝廢物和毒素，早有科學家提出了大腦的廢物清除模型。簡單來說，這個過程就是腦脊液沿軟腦膜動脈流動，從血管周圍間隙（PVS）中收集垃圾，最后沿靜脈流出完成清潔。而動脈的舒張/收縮就成為該過程的主要動力源。

之前我們也介紹過一篇論文，。這類觀點也得到了不少研究的支持。

但本篇論文的研究者卻對這種觀點產生了懷疑。液體流量增加，真的意味著清除率的增強嗎？

因此研究者們采用了更直接的實驗方法，通過測量熒光染料在小鼠大腦中的擴散與清除，直接評估清醒、睡眠和麻醉鎮靜狀態下的大腦垃圾清除效率。

首先，研究者將4kDa的異硫氰酸熒光素-葡聚糖（FITC-葡聚糖）注射到小鼠尾狀核（CPu）中，監測到達額葉皮層的熒光，以確定FITC-葡聚糖在小鼠大腦中的擴散系數（D）。

有趣的是，無論在清醒狀態還是睡眠狀態，亦或是右旋美托咪定麻醉狀態，小鼠腦內FITC-葡聚糖的擴散系數都是很一致的，平均32.1±1.9μm2s?1，與之前報告的嚙齒動物類似數據基本一致。

這說明，4kDa FITC-葡聚糖在小鼠大腦皮層內的運動主要是依賴擴散。

清醒/睡眠期間擴散系數一致

接下來，研究者使用了另一種方法來估算大腦的清除率。使用約570Da大小的染料AF488，先在凝膠中計算出一定時長內的擴散曲線，再測量實驗動物腦內染料濃度的變化，如果與預測曲線有峰值差異，就說明發生了大腦清除，從曲線變化可以估算清除率的變化。

實驗中，研究者使用了右旋美托咪定（DEX）、氯胺酮-甲苯噻嗪（KET-XYL）、戊巴比妥（PENTO）三種不同的麻醉劑。從數據曲線可以看出，相較清醒狀態，麻醉狀態和睡眠狀態下，大腦清除率竟然顯著降低了！

麻醉和睡眠狀態下大腦清除率降低

測量小鼠大腦切片的熒光強度，也會得出同樣的結論。

研究者認為，《科學》及同類論文都涉及了將標志物引入腦脊液隨后進入腦實質，腦脊液流速增加促進標志物分子加速進入皮層，與此同時清除也在發生。這就像同時注水放水，很難清楚地量化大腦清除率。

而這項研究給出了更直接的結論，睡眠，并不會增加大腦的清除效率。

但不可否認的是，，良好的睡眠有助于降低癡呆風險——以協助清除毒蛋白之外的方式。

參考資料：

[1]https://www.nature.com/articles/s41593-024-01638-y

[2]https://www.imperial.ac.uk/news/253273/scientists-find-sleep-clear-brain-toxins/

本文作者丨代絲雨