·“虽(sui)然(ran)我们的研究证明清(qing)除(chu)毒素可能不是我们需要睡眠的关键原因，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，我们仍然(ran)不知道这是不是疾病进展的结果或驱(qu)动因素。出于某种原因，良好的睡眠很可能有助(zhu)于降低(di)痴呆症风险(xian)。”
人需要睡眠，至(zhi)今没人真正知道为(wei)什么。过去10年流行(xing)的一个理论是，睡眠通过类淋巴系统（glymphatic system）从大脑中清(qing)除(chu)废(fei)物和毒素。支持者说，睡眠问题会破坏这个过程，从而增加患阿尔茨(ci)海默(mo)病和其他脑部疾病的风险(xian)。
近年来，一些科学(xue)家对这一理论的某些方面提出了挑战。近日，一项新研究测量了小鼠大脑中荧光染料的清(qing)除(chu)率(lu)和液体运(yun)动，表明这个过程实际上与清(qing)醒、睡眠或麻醉状态无关。在睡眠和麻醉期间，大脑的毒素清(qing)除(chu)率(lu)和液体运(yun)动显著(zhu)降低(di)，而不是增加。
相关研究以简短通讯（brief communications）的形式(shi)于2024年5月13日在线发(fa)表于《自然(ran)-神经科学(xue)》（Nature Neuroscience），通讯作者是英国伦敦帝国理工学(xue)院（Imperial College London）痴呆症研究所的Nicholas P. Franks和 William Wisden。
2013年，美国罗切斯特大学(xue)（University of Rochester）的神经科学(xue)家Maiken Nedergaard及其团队将荧光染料注入实验小鼠的小脑延髓池，用于观察脑脊液（CSF）的实时流动。小脑延髓池位于颅后窝(wo)的后下部，大脑的外部，为(wei)大脑提供脑脊液。研究团队发(fa)现，与清(qing)醒时相比，当小鼠处于睡眠或麻醉状态时，脑脊液的流入量增加，穿(chuan)透大脑。
研究人员因此得出结论：小鼠睡眠时，更多的液体流经大脑并排(pai)入血液或淋巴管。Nedergaard提出，这种外排(pai)依赖(lai)神经元(yuan)之间的微小淋巴管泵送液体，她的团队在早期的一项研究中已经确定了这一点。
在近日发(fa)表的研究中，Nicholas Franks等人使用了不同的技术(shu)，他们将荧光染料直接注射到小鼠的大脑中，并用远离注射部位、在大脑另一部分的传感器测量其浓(nong)度。该传感器显示，在小鼠清(qing)醒时，荧光染料比它们睡着或麻醉时少得多。
美国加州(zhou)大学(xue)圣塔(ta)芭芭拉分校(xiao)（University of California, Santa Barbara）的生物学(xue)家Stephen Proulx称(cheng)这项新研究的方法“非常聪明”。2018年，Proulx团队有类似发(fa)现，当时他和同事(shi)将荧光染料注射到小鼠的小脑延髓池中，发(fa)现它们在清(qing)醒的小鼠中比在麻醉的小鼠中更快地(di)进入全身血液。
据《科学(xue)》（Science）杂(za)志(zhi)报(bao)道，Nedergaard表示，这项新研究并没有严重挑战她的结果。“你不能做一些完全不同的事(shi)情，然(ran)后说所有的旧数(shu)据都(dou)是错误的。”她说。
据悉，Nedergaard正在给《自然(ran)-神经科学(xue)》写信，详细说明她的担忧。其中之一是染料在清(qing)醒和睡眠时以相同的速度泵入，可能会导致虚假的结果。她的研究发(fa)现，神经元(yuan)在睡眠期间会萎缩，这可能会降低(di)大脑中的压力，并影响荧光染料流过大脑的速度，不过这一说法遭到他人质(zhi)疑。
Nedergaard的主要担忧是，直接注射荧光染料会损害大脑——淋巴系统很脆弱，很容易崩溃。挪威奥斯陆大学(xue)（挪威文(wen)：Universiteteti Oslo）的Per Kristian Eide说，Franks团队没有测量皮(pi)层中的荧光染料，而皮(pi)层是大多数(shu)淋巴清(qing)除(chu)发(fa)生的地(di)方。
荷兰(lan)阿姆斯特丹(dan)大学(xue)（University of Amsterdam）医学(xue)中心的循环专家Erik Bakker说，大脑可能有多种废(fei)物清(qing)理机制，小分子（如荧光示踪剂）和大分子（如阿尔茨(ci)海默(mo)病相关蛋白β淀粉(fen)样蛋白）可能以不同的方式(shi)离开大脑。
Nedergaard的团队正在研究一种啮齿动物模型，该模型产生的废(fei)物可以在离开大脑时被精确追踪。与此同时，Franks的团队计划(hua)研究不同大小的分子在大脑中的行(xing)为(wei)方式(shi)，以及可能首先将含有废(fei)物的液体泵入器官的机制。
“虽(sui)然(ran)我们的研究证明清(qing)除(chu)毒素可能不是我们需要睡眠的关键原因，但睡眠的重要性是无可争议的。”研究共同负责人Bill Wisden在一份新闻稿中解释(shi)，“睡眠中断是痴呆症患者的常见症状，我们仍然(ran)不知道这是不是疾病进展的结果或驱(qu)动因素。出于某种原因，良好的睡眠很可能有助(zhu)于降低(di)痴呆症风险(xian)。换个角度看，我们研究表明，大脑在清(qing)醒状态下的清(qing)除(chu)效率(lu)很高(gao)。一般来说，清(qing)醒、活跃和锻炼可以更有效地(di)清(qing)除(chu)大脑中的毒素。”