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睡眠促进大脑垃圾清除股票配资到哪家好,这事儿十年前就上过《科学》了,而且随后出的一些高分研究也能一定程度上相互印证,怎么突然就被颠覆了!
2013年《科学》发表的重要论文
但发表在《自然·神经科学》上的这篇短小精悍的论文,的确用数据告诉我们,睡眠和麻醉状态,并不会成为大脑清除垃圾的助力。实际上,与清醒小鼠相比,睡眠小鼠的大脑清除效率降低了约30%,麻醉小鼠则降低了约50%!
连论文作者自己也感到惊讶和困惑。看来我们对相关机制的理解可能又要从头开始了。
论文题图
要问大脑如何清除各种代谢废物和毒素,早有科学家提出了大脑的废物清除模型。简单来说,这个过程就是脑脊液沿软脑膜动脉流动,从血管周围间隙(PVS)中收集垃圾,最后沿静脉流出完成清洁。而动脉的舒张/收缩就成为该过程的主要动力源。
之前我们也介绍过一篇论文,论文观点认为血管搏动的昼夜节律变化,增加了睡眠期间脑脊液的流速和物质交换效率,是睡眠“洗脑”效率高的原因之一。这类观点也得到了不少研究的支持。
但本篇论文的研究者却对这种观点产生了怀疑。液体流量增加,真的意味着清除率的增强吗?
因此研究者们采用了更直接的实验方法,通过测量荧光染料在小鼠大脑中的扩散与清除,直接评估清醒、睡眠和麻醉镇静状态下的大脑垃圾清除效率。
首先,研究者将4kDa的异硫氰酸荧光素-葡聚糖(FITC-葡聚糖)注射到小鼠尾状核(CPu)中,监测到达额叶皮层的荧光,以确定FITC-葡聚糖在小鼠大脑中的扩散系数(D)。
有趣的是,无论在清醒状态还是睡眠状态,亦或是右旋美托咪定麻醉状态,小鼠脑内FITC-葡聚糖的扩散系数都是很一致的,平均32.1±1.9μm2s−1,与之前报告的啮齿动物类似数据基本一致。
这说明,4kDa FITC-葡聚糖在小鼠大脑皮层内的运动主要是依赖扩散。
清醒/睡眠期间扩散系数一致
接下来,研究者使用了另一种方法来估算大脑的清除率。使用约570Da大小的染料AF488,先在凝胶中计算出一定时长内的扩散曲线,再测量实验动物脑内染料浓度的变化,如果与预测曲线有峰值差异,就说明发生了大脑清除,从曲线变化可以估算清除率的变化。
实验中,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)三种不同的麻醉剂。从数据曲线可以看出,相较清醒状态,麻醉状态和睡眠状态下,大脑清除率竟然显著降低了!
麻醉和睡眠状态下大脑清除率降低
测量小鼠大脑切片的荧光强度,也会得出同样的结论。
研究者认为,《科学》及同类论文都涉及了将标志物引入脑脊液随后进入脑实质,脑脊液流速增加促进标志物分子加速进入皮层,与此同时清除也在发生。这就像同时注水放水,很难清楚地量化大脑清除率。
而这项研究给出了更直接的结论,睡眠,并不会增加大脑的清除效率。
但不可否认的是,睡眠障碍与痴呆等神经系统疾病的关系是的确存在的,良好的睡眠有助于降低痴呆风险——以协助清除毒蛋白之外的方式。
参考资料:
[1]https://www.nature.com/articles/s41593-024-01638-y
[2]https://www.imperial.ac.uk/news/253273/scientists-find-sleep-clear-brain-toxins/股票配资到哪家好