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Science:​“水中垃圾车”在睡眠时工作最棒

来源:生物360 / 作者:koo / 2013-10-18

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Science:“水中垃圾车”在睡眠时工作最棒

对那些闹不清楚为什么睡一夜好觉会让我们能更好思维的科学家来说他们现在终于摸清点门道了。据一项新的研究报道,发生在就寝时间的独特的大脑变化可清除在白日积聚的有害毒素。当人类的睡眠被剥夺时,除了其它的行为方面的问题之外,他们还会表现出进行决策的问题和学习障碍。

有一点很清楚的是人们为了要能每日正常的运作并保持健康就必须要休息,但是科学家们还不清楚为什么睡眠可诱导恢复性的效果。Lulu Xie及其同事应用一种叫做离子导入的技术来研究睡眠及清醒小鼠脑中的液体流动。具体地说,他们观察的是组织间隙——即脑细胞间的空白区域——内的液体流动。流经这些空间的液体很像一辆水中的垃圾车,在流经过程中可清除有毒代谢物——即清醒时进行日常作业中的脑细胞分泌的降解产物。Xie及其同事显示,在睡眠(或被麻醉的)小鼠脑中的组织间隙比那些在清醒时小鼠脑中的组织间隙要大60%;睡眠小鼠的脑子有着更好的清除废物的能力。

这类废物之一是β-淀粉样蛋白——这是一个与阿尔茨海默氏病有关的蛋白;研究人员用荧光标记物来标记β-淀粉样蛋白并观察到,在睡眠小鼠中,β-淀粉样蛋白流出脑子的速度会快2倍。确实,Xie及其同事报告,在小鼠清醒态流出脑子的废物只是在其睡眠时的5%。他们的研究帮助解释了为什么我们的脑子在我们得到足够睡眠后会有更好的表现。

而且,正如Suzana Herculana-Houzel在一篇《观点栏目》中所提出的,这一工作可被用来更好地定义那些于日间在脑中积累的会增加发生癫痫或偏头痛风险的废物。

原文检索:

Lulu Xie ,Hongyi Kang ,Qiwu Xu ,Michael J. Chen ,Yonghong Liao ,Meenakshisundaram Thiyagarajan ,John O’Donnell ,Daniel J. Christensen ,Charles Nicholson ,Jeffrey J. Iliff ,Takahiro Takano ,Rashid Deane ,Maiken NedergaardSleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain.Science .18 October 2013.DOI: 10.1126/science.1241224

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