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近日，英国伦敦帝国理工学院神经科学家Miao等人在国际科技期刊《自然·神经科学》发表一篇研究论文指出，在睡眠和麻醉状态下，大脑毒素的清除率会显著降低。研究人员向小鼠大脑注射了一种荧光染料，观察荧光染料从小鼠大脑某个区域移动到另一个区域，并从大脑中清除的速度。他们发现，与保持清醒的小鼠相比，睡眠和处于麻醉状态的小鼠对染料的清除率分别降低了约30%和50%。这一发现挑战了以往关于睡眠有利于大脑清除毒素的主流观点。
大脑代谢过程中会产生多种化学物质，这些物质对于维持大脑功能至关重要。同时，某些疾病可能导致异常代谢产物的积累。这些异常代谢产物被称为“大脑毒素”，包括过量的神经递质、β-淀粉样蛋白、tau蛋白、氧自由基、重金属、药物残留、塑料化合物等。
以往主流观点认为，大脑中存在一个类似“垃圾转运车”的胶质淋巴系统。星形胶质细胞的足突在胶质淋巴系统中扮演关键角色，它们调节脑脊液和组织液之间的交换，将大脑毒素清除出脑脊液，通过组织液进入血液循环后由肾脏等器官排出体外。一系列研究显示，胶质淋巴系统的功能在睡眠及麻醉时大大增强，而在衰老、脑外伤、阿尔茨海默病、中风和糖尿病时则显著降低。这表明长期睡眠不足可能导致认知功能下降，并增加神经退行性疾病的风险。
Miao等人的实验结果与主流观点相反，但并不足以推翻主流观点。首先，实验使用的是荧光染料，而不是大脑的代谢产物。大脑对荧光染料的代谢速度并非与对自身代谢产物的代谢速度成正比，两者的分子结构不同，代谢途径很可能不一样。其次，这个实验将荧光染料注射到大脑皮层下核团，然后测量到达额叶皮层的荧光染料浓度，以此推测荧光染料的扩散速度和清除速度。该实验并没有测量这些荧光染料在整个大脑的运输过程。受到实验技术的限制，目前科学家很难对脑脊液的运输过程和成分变化进行实时、动态监测，要想知道睡眠到底会促进还是抑制大脑的排毒，还需要更多的实验来验证。
尽管Miao的实验对主流学术观点提出了挑战，但也并不能质疑睡眠的重要性。
睡眠有助于维持和促进神经可塑性。神经可塑性是学习、记忆和大脑适应环境变化的基础。睡眠期间，大脑中神经元之间会形成新的突触连接，有利于记忆巩固。
睡眠期间，大脑的前额叶和杏仁核等情绪相关脑区进行修复，有助于第二天更好地处理情绪。睡眠不足与情绪波动、焦虑和抑郁症状增加有关。
睡眠对于维持大脑的免疫功能也很重要。脑中的小胶质细胞在睡眠期间更活跃，它们是脑的免疫细胞，负责清除受损细胞和病原体。睡眠不足可能会削弱大脑的免疫防御，增加感染疾病的风险。
快速眼动睡眠期间，脑血流量增加，营养物质和氧气的供应增加，脑细胞会进行能量储备，这种能量储备对于维持大脑的正常功能至关重要。
成年人通常每晚需要7-9小时的睡眠。为了提高睡眠质量，可保持规律的睡眠时间、营造一个舒适安静的睡眠环境、避免晚上摄入咖啡因和酒精、睡前远离手机等电子产品的声光干扰。
（作者系华中师范大学副教授、中国神经科学学会科普与继续教育委员会委员）
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