為何只有睡著才能洗腦？

近日，波士頓大學的科學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，腦脊液趁機涌入，然后清除毒素（包括可導致阿爾茨海默癥的β淀粉樣蛋白），并證實大腦衰老與睡眠期的腦波活動有關。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會趁虛而入。另外，研究人員還發現了腦電活動和清洗過程間的關系，也就是說，腦電波指揮了液體運動。這項成果，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系，又近了一步。

為何只有睡著才能洗腦？當你睡著之后，大腦會經歷幾個不同的階段：經過入睡時期，淺睡時期，再到熟睡期和沉睡期，我們就會進入快速眼動 （REM） 睡眠期了，也就是容易做夢的一種狀態。而科學家把前四個階段合稱為“非快速眼動期”。這項新的研究，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，2013年已經有研究證明了，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？科學家們做了個實驗，讓13個人戴上腦電帽，在核磁共振 （MRI） 機器里睡覺。腦電圖會顯示，一個人處在哪個睡眠狀態;而MRI會測量血氧水平，顯示有多少腦脊液流進流出。然后發現了奇妙的現象：大腦里的血氧濃度，出現了明顯的大周期變化。也就是說，血液會大規模、周期性地流出大腦。這個時候，腦脊液就會趁機沖進大腦，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大腦，完成有效的清洗。論文的通信作者Laura Lewis （劉易斯） 認為，這是因為睡眠過程中，大腦里的神經元會開始同步活動，一起開，一起關。之所以有這樣的推測，是因為腦電圖的數據顯示，有神經節律出現后，才發生了血液和腦脊液的流轉。當大量神經元一同停止了激發，就不需要那么多血液進去輸送氧氣，才給了腦脊液涌入的機會。

這個發現很重要，它告訴我們睡眠是一項非常特殊的功能：我們醒著的時候，神經元是不會同開同關的。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開來，清除像β淀粉樣蛋白這樣的代謝副產物。根據布萊斯·曼德發表在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。這項研究指出，老年人的睡眠中斷，是大腦結構改變所致，會導致年齡相關的認知能力下降。而現在，波士頓大學的這一新進展表明，慢波損耗與腦脊液流量減少有關。他們將會繼續探索衰老是如何影響人們睡眠時血液和腦脊液的流動的。

據劉易斯介紹，研究團隊計劃招募老年人參加下一次研究。而研究推進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同的。劉易斯表示：神經改變似乎總是首先發生，隨后血液從腦部流出，這之后腦脊液波動才會出現。這項研究也給治療和預防像老年癡呆（阿爾茨海默癥）、自閉癥這樣的神經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頻頻陷入困境，但現在，科學家們指出，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）