在清洁大脑方面,并不是所有的睡眠都是平等的

在清洁大脑方面,并不是所有的睡眠都是平等的

一项新的研究表明,深度睡眠如何影响大脑有效清除废物和有毒蛋白质的能力。因为随着我们年龄的增长,睡眠往往会变得越来越轻,越来越混乱,这项研究加强并有可能解释衰老、睡眠不足和阿尔茨海默氏症风险增加之间的联系。睡眠对大脑废物处理系统的功能至关重要,这项研究表明,睡眠越深越好,发现还进一步证明,睡眠质量或睡眠不足能够预测阿尔茨海默氏症和痴呆症的发病。

研究表明,与深度非快速眼动睡眠相关的缓慢而稳定的大脑和心肺活动,最适合于glymphatic系统的功能。glymphatic系统是大脑清除废物的独特过程。这一发现也可以解释为什么某些形式的麻醉会导致老年人的认知障碍。

Nedergaard和她的同事在2012年首次描述了之前未知的glymphatic系统。在此之前,科学家们还没有完全理解大脑是如何维持其封闭的生态系统来清除垃圾的。该研究揭示了一种管道系统,该系统通过血管和脑脊液(CSF)泵出脑组织来冲走废物。后来的一项研究表明,这个系统主要在我们睡觉的时候工作。

由于大脑中淀粉样蛋白和tau蛋白等有毒蛋白质的积累与阿尔茨海默病有关,研究人员推测,睡眠中断导致的glymphatic系统受损可能是阿尔茨海默病的诱因之一。这与临床观察相符,临床观察显示睡眠不足与阿尔茨海默氏症风险增加之间存在关联。

在目前的研究中,研究人员用6种不同的麻醉方案对小鼠进行了实验。当这些动物处于麻醉状态时,研究人员追踪了它们的大脑电活动、心血管活动以及脑脊液在大脑中的清洁流动。研究小组观察到,氯胺酮和西拉嗪(K/X)这两种药物的组合最接近地复制了与深度非快速眼动睡眠相关的大脑缓慢而稳定的电活动和缓慢的心率。此外,给予K/X的小鼠大脑的电活动似乎是glymphatic系统功能的最佳状态。同步波深度慢波睡眠时的神经活动,特别是射击模式,从大脑后面,前面的配合我们知道CSF glymphatic系统的流动,看来,参与神经元(即离子)放电的化学物质推动了一个渗透过程,帮助液体通过脑组织。

这项研究提出了几个重要的临床问题。它进一步证实了睡眠、衰老和阿尔茨海默氏症之间的联系。众所周知,随着年龄的增长,持续进入深度非快速眼动睡眠变得越来越困难,这项研究进一步强调了深度睡眠对glymphatic系统正常功能的重要性。这项研究还表明,glymphatic系统可以通过改善睡眠来控制,这一发现可能为高危人群提供潜在的临床方法,如睡眠疗法或其他提高睡眠质量的方法。

此外,由于研究中使用的几种化合物与临床使用的麻醉剂类似,该研究还揭示了老年患者在手术后经常遇到的认知困难,并提出了可用于避免这一现象的药物类别。在这项研究中,暴露在没有引起大脑活动迟缓的麻醉剂下的老鼠,其脑部淋巴腺活动减少。麻醉和手术后的认知障碍是一个主要问题,在接受手术的老年患者中,有很大一部分在出院时经历了术后谵妄期,或出现了新的或恶化的认知障碍。

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