今天，勞拉·劉易斯帶領的波士頓大學研究團隊在《科學》雜志發表了一篇論文，揭示了人類睡眠過程中的又一個謎團。

充足的睡眠不僅讓我們恢複體力，也是保持注意力、判斷能力、記憶力等認知能力的不可缺少的過程。早在 2013 年就有研究表明，睡眠中的大鼠大腦裡包括 β 類澱粉蛋白在内的代謝廢物會被清除出去。這些毒素和很多神經退行性疾病有很大的關聯，比如阿爾茨海默症。

但是大腦究竟是怎麼做到清除垃圾的，一直是個謎。

勞拉·劉易斯猜測大腦中的腦脊液和代謝廢物的清除工作有關。成人大腦中含有約 125-150 毫升腦脊液，它是透明的，像水一樣。

▲ 試管中的人類腦脊液。 圖片來自：Wikipedia

于是她設計了一個實驗，要求被試人員戴着腦電波檢測帽、躺在核磁共振儀内進入睡眠狀态。研究人員同時檢測被試大腦中的血氧水平和腦電波，前者和腦脊液的流動有關，而後者可以表明被試進入了睡眠的哪個階段。

研究結果揭示了一個非常有趣的過程。

我們的睡眠通常分為入睡期、淺睡期、中睡期、深睡期和快速眼動期（REM）五個階段，其中前四個階段都屬于非快速眼動睡眠。

當被試處于非快速眼動睡眠階段時，大腦中的海量神經元進入「同步」狀态——同時關閉，同時打開。當神經元同時關閉時，此時大腦就不需要那麼多氧氣，往大腦裡運輸氧氣的血液流量也就減少了。這時候，腦脊液就流過來，填補了血液撤退後留下的空間。

我們可以把大腦想象成一條熱鬧的街道：白天造了滿地的垃圾廢物；入睡後人潮撤退，腦脊液這個「清潔工」就出來洗地了。

可是，為什麼腦脊液不能白天來清掃垃圾呢？

這背後也是神經元運行機制導緻的。白天處于清醒狀态時，神經元無法進入「同步」狀态，大腦需要維持較高的血氧水平，血液持續流經大腦，腦脊液就流不進來。就像人潮洶湧的大街上，你沒法搞衛生。

重點在于，隻有在非快速眼動睡眠階段，垃圾清掃工作才能正常進行。大多數人有這樣的經驗：如果某一夜做夢比較多，次日醒來時就會感覺精神不好。這背後的原因也許和腦脊液的工作機制有關，我們做夢時通常處于快速眼動睡眠階段，而這時候大腦神經元就像白天清醒時那樣處于非同步狀态。

随着對睡眠科學研究的不斷深入，它的重要性也日益凸顯。睡覺，絕不隻是休息一下而已。在記憶活動中，睡眠也扮演了一個無法替代的過程——沒錯，當你睡覺時，大腦會幫你複習白天學到的新東西。

而勞拉·劉易斯的研究則表明，你睡覺時，大腦還會幫你洗地。

所以，請保持充足睡眠，否則你的大腦裡會充滿垃圾和毒素。

題圖來自：Unsplash

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