近日，波士頓大學(xué)的科學(xué)家們首次拍下人類睡眠時大腦清洗的過程：血液周期性流出，腦脊液趁機(jī)涌入，然后清除毒素（包括可導(dǎo)致阿爾茨海默癥的β淀粉樣蛋白），并證實(shí)大腦衰老與睡眠期的腦波活動有關(guān)。而這樣的清洗，只有在睡著后才能做到，讓人一覺醒來，擁有一個清爽的大腦;醒著時，腦脊液沒有充分的機(jī)會趁虛而入。另外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了腦電活動和清洗過程間的關(guān)系，也就是說，腦電波指揮了液體運(yùn)動。這項(xiàng)成果，剛剛登上了Science。作者興奮地說：離揭示阿爾茨海默病和睡眠之間的聯(lián)系，又近了一步。

為何只有睡著才能洗腦？當(dāng)你睡著之后，大腦會經(jīng)歷幾個不同的階段：經(jīng)過入睡時期，淺睡時期，再到熟睡期和沉睡期，我們就會進(jìn)入快速眼動 （REM） 睡眠期了，也就是容易做夢的一種狀態(tài)。而科學(xué)家把前四個階段合稱為“非快速眼動期”。這項(xiàng)新的研究，正是專注在非快速眼動階段，這是一個對大腦保留記憶來說非常重要的階段。其實(shí)，2013年已經(jīng)有研究證明了，在小鼠睡眠的過程中，大腦里像β淀粉樣蛋白這樣的毒素，是會被清除的。大腦用的清潔劑，叫作腦脊液。

問題是，到底怎么清除的？為什么只有睡覺的時候才能清除？科學(xué)家們做了個實(shí)驗(yàn)，讓13個人戴上腦電帽，在核磁共振 （MRI） 機(jī)器里睡覺。腦電圖會顯示，一個人處在哪個睡眠狀態(tài);而MRI會測量血氧水平，顯示有多少腦脊液流進(jìn)流出。然后發(fā)現(xiàn)了奇妙的現(xiàn)象：大腦里的血氧濃度，出現(xiàn)了明顯的大周期變化。也就是說，血液會大規(guī)模、周期性地流出大腦。這個時候，腦脊液就會趁機(jī)沖進(jìn)大腦，把留給它的空間都填滿。醒來之后，大周期不見了，腦脊液就沒辦法大量沖進(jìn)大腦，完成有效的清洗。論文的通信作者Laura Lewis （劉易斯） 認(rèn)為，這是因?yàn)樗哌^程中，大腦里的神經(jīng)元會開始同步活動，一起開，一起關(guān)。之所以有這樣的推測，是因?yàn)槟X電圖的數(shù)據(jù)顯示，有神經(jīng)節(jié)律出現(xiàn)后，才發(fā)生了血液和腦脊液的流轉(zhuǎn)。當(dāng)大量神經(jīng)元一同停止了激發(fā)，就不需要那么多血液進(jìn)去輸送氧氣，才給了腦脊液涌入的機(jī)會。

這個發(fā)現(xiàn)很重要，它告訴我們睡眠是一項(xiàng)非常特殊的功能：我們醒著的時候，神經(jīng)元是不會同開同關(guān)的。所以，醒著的時候沒有辦法讓大腦的血量下降到足夠低的水平。只有睡著后，大腦里沒有那么多血液時，腦脊液才能自如地循環(huán)開來，清除像β淀粉樣蛋白這樣的代謝副產(chǎn)物。根據(jù)布萊斯·曼德發(fā)表在Nature子刊上的論文，衰老和局部腦萎縮，就與非快速眼動（NREM）睡眠期間的慢波活動減少有關(guān)。這項(xiàng)研究指出，老年人的睡眠中斷，是大腦結(jié)構(gòu)改變所致，會導(dǎo)致年齡相關(guān)的認(rèn)知能力下降。而現(xiàn)在，波士頓大學(xué)的這一新進(jìn)展表明，慢波損耗與腦脊液流量減少有關(guān)。他們將會繼續(xù)探索衰老是如何影響人們睡眠時血液和腦脊液的流動的。

據(jù)劉易斯介紹，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃招募老年人參加下一次研究。而研究推進(jìn)過程中面臨的另一個難題，是腦電波、血液和腦脊液究竟是如何完美協(xié)同的。劉易斯表示：神經(jīng)改變似乎總是首先發(fā)生，隨后血液從腦部流出，這之后腦脊液波動才會出現(xiàn)。這項(xiàng)研究也給治療和預(yù)防像老年癡呆（阿爾茨海默癥）、自閉癥這樣的神經(jīng)疾病開拓了新的治療思路。此前，針對β淀粉樣蛋白的藥物開發(fā)頻頻陷入困境，但現(xiàn)在，科學(xué)家們指出，或許不著力于起作用的特定分子，而是著重增加“洗腦”的腦脊液總量，會成為有效的解決方案。

（解答人：媒體 人民日報微博等）