睡眠，從表面看來(lái)它完全是在浪費(fèi)我們的寶貴時(shí)間。為什么我們的身體要演化出這么一種奇怪的機(jī)制？為什么我們會(huì)放任人生近三分之一的時(shí)間就這么白白流逝掉，卻不用它來(lái)從事些有益或者好玩的事情？想當(dāng)年——當(dāng)我們的祖先還生活在熱帶亞熱帶稀樹草原上的遠(yuǎn)古時(shí)代，睡眠無(wú)疑大大增加了喪命的危險(xiǎn)，但為什么——為什么睡眠對(duì)我們來(lái)說(shuō)如此必不可少？
“當(dāng)你露宿野外時(shí)，呼呼大睡實(shí)在太過(guò)危險(xiǎn)，”美國(guó)羅切斯特醫(yī)學(xué)院(Rochester’s medical school)睡眠功能研究的領(lǐng)導(dǎo)人，丹麥生物學(xué)家麥肯·尼德佳德(Maiken Nedergaard)告訴我?！八弑囟ㄓ衅溲莼饬x上的基本功能，否則它絕不可能在自然選擇下存留至今?！?div style="height:15px;">
此前我們已經(jīng)獲知，睡眠對(duì)于
記憶的形成和鞏固至關(guān)重要，它在形成新的神經(jīng)連接及修整舊有神經(jīng)連接的過(guò)程中發(fā)揮了
核心作用。但是，冒著半夜落入豹吻的風(fēng)險(xiǎn)只為獲得這么一點(diǎn)回報(bào)，似乎還不夠劃算。“假如睡眠只能幫你記住你昨天的所作所為，那么它就不會(huì)如此重要，”尼德佳德博士解釋說(shuō)。
在去年秋天
發(fā)表于《科學(xué)》雜志(Science)上的一系列新研究中，尼德佳德實(shí)驗(yàn)室可能終于為解答睡眠的重要性問(wèn)題找到了關(guān)鍵線索。原來(lái)，睡眠在大腦生理層面的“維護(hù)保養(yǎng)”中作用舉足輕重。當(dāng)你的身體陷入沉睡，你的大腦依然盡職盡責(zé)地?fù)?dān)任著你的“精神管理員”，替你把你白天思維活動(dòng)時(shí)累積起來(lái)的“垃圾”清掃得干干凈凈。
讓我們來(lái)回顧一下體育鍛煉時(shí)你的身體都會(huì)發(fā)生哪些反應(yīng)：剛開始你精力充沛，但不久你的呼吸就開始不均勻，肌肉疲勞，耐力也逐漸達(dá)到極限。這說(shuō)明在你體內(nèi)提供氧氣的速度已經(jīng)無(wú)法滿足所有肌肉的需要，迫使它們不得不采用厭氧方式產(chǎn)生能量。雖然該過(guò)程可以保證你繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，但它有一個(gè)
副作用：有毒的副產(chǎn)物將在你的肌肉細(xì)胞中積累。幸而，人體擁有淋巴系統(tǒng)來(lái)幫你清除這些副產(chǎn)物，使你的身體恢復(fù)正常功能，免于遭受任何永久性損傷。
淋巴系統(tǒng)是人體的管理員：無(wú)論何時(shí)，只要有垃圾形成，它都能把它們打掃干凈。但對(duì)于大腦，淋巴系統(tǒng)卻鞭長(zhǎng)莫及。大腦消耗的能量可以達(dá)到全身總耗能量的20%左右。它要如何清除β-淀粉樣蛋白（一種與阿爾茨海默氏病相關(guān)的蛋白質(zhì)）之類的垃圾呢？在腦力運(yùn)動(dòng)之后，該怎么處理積累下來(lái)的廢物？
“讓我們拿魚缸來(lái)打個(gè)比方，”尼德佳德博士說(shuō)?！凹偃缒阌幸粋€(gè)魚缸，可這個(gè)魚缸上沒(méi)有過(guò)濾器，所有的魚最終都將難逃一死。那么，腦細(xì)胞要如何保護(hù)自己免受自身廢棄物的損傷？它們的過(guò)濾器在哪里？”
直到幾年之前，以循環(huán)理論為基礎(chǔ)的模型一直非常風(fēng)行。該模型認(rèn)為，大腦可以在個(gè)體細(xì)胞水平上分解β-淀粉樣蛋白及其他代謝產(chǎn)物，并對(duì)其循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)“垃圾清理”。一旦該程序失靈，細(xì)胞廢棄物就會(huì)積聚，進(jìn)而導(dǎo)致年齡相關(guān)性認(rèn)知功能減退、阿爾茨海默氏病等疾病。但尼德佳德博士認(rèn)為這“說(shuō)不通”，“大腦太過(guò)繁忙，不會(huì)有余力去循環(huán)利用”所有的能量。她
提出了一套自己的假說(shuō)：大腦擁有自己的“淋巴系統(tǒng)”，這個(gè)復(fù)雜的管道網(wǎng)絡(luò)通過(guò)水性的腦脊液來(lái)清除毒素。她將其命名為腦部類淋巴系統(tǒng)(glymphatic system)。首字母“g”代表該系統(tǒng)依賴于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（大腦中的支持細(xì)胞，其主要作用在于維持自穩(wěn)態(tài)，并保護(hù)神經(jīng)元），后半部分則表明其功能與淋巴系統(tǒng)(lymphatic system)類似。
上述概念并非尼德佳德博士首創(chuàng)。“早在大約一百年前，人們就已經(jīng)提出了這一理論，只不過(guò)當(dāng)時(shí)的人們沒(méi)有合適的工具來(lái)研究它，”她說(shuō)。現(xiàn)在，在先進(jìn)的顯微鏡和染色技術(shù)的協(xié)助下，她的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，大腦組織間隙——位于腦組織細(xì)胞之間的充滿液體的區(qū)域，約占總腦容量的20%——專門負(fù)責(zé)清除腦細(xì)胞的日常廢物。
尼德佳德博士研究團(tuán)隊(duì)的成員對(duì)小鼠實(shí)施了麻醉，然后將微小的熒光示蹤劑注入它們的腦脊液。他們發(fā)現(xiàn)，這些示蹤劑迅速進(jìn)入了大腦，并沿著特定、可預(yù)測(cè)的路徑從腦中排出。
下一步，研究人員探討了glymphatic系統(tǒng)究竟是在何時(shí)，以及如何執(zhí)行其功能?！拔覀冋J(rèn)為，這一清理過(guò)程可能需要巨大的能量，”尼德佳德博士說(shuō)?！坝谑俏覀冞M(jìn)一步想問(wèn)，我們會(huì)不會(huì)是在大腦不再處理任何信息時(shí)——即，入睡后，才進(jìn)行這些工作的？”
在對(duì)小鼠進(jìn)行了一系列的新研究之后，她的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)事實(shí)的確如此：當(dāng)小鼠的大腦處于睡眠或麻醉狀態(tài)之下時(shí)，它一直忙于清除在清醒時(shí)積累下來(lái)的那些垃圾。
在小鼠的腦部，組織間隙約占總腦容量的14%，比我們腦中所占的比例要小。但尼德佳德博士發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠入睡后，組織間隙的體積可膨脹至總腦容量的20%以上。這不僅使腦脊液得以更自由地流動(dòng)，還使其可以達(dá)到腦部更深的部位。在清醒的腦中，腦脊液只能沿著大腦表面流動(dòng)。確切說(shuō)來(lái)，清醒時(shí)的腦脊液流量?jī)H為睡眠時(shí)的5%，而睡眠時(shí)大腦清除廢物的速度可達(dá)清醒時(shí)的2倍?！霸谛∈笄逍褧r(shí)，我們幾乎觀察不到有腦脊液流入大腦；但小鼠被麻醉后，腦脊液就開始流動(dòng)。其間的差異如此之大，害我一直擔(dān)心是不是有什么事情不對(duì)勁，“尼德佳德博士說(shuō)。
類似的人體研究仍有待未來(lái)實(shí)現(xiàn)。尼德佳德博士正期待著董事會(huì)的批準(zhǔn)——她希望能有機(jī)會(huì)與石溪大學(xué)(Stony Brook University)的麻醉學(xué)家海倫妮·本維尼斯特(Helene Benveniste)合作，共同對(duì)成年人的大腦進(jìn)行同類研究。
迄今為止，人們發(fā)現(xiàn)在狒狒、狗和山羊等動(dòng)物中，都有g(shù)lymphatic系統(tǒng)在發(fā)揮“神經(jīng)管家”的功能?！澳X容量越大，”尼德佳德博士說(shuō)，“應(yīng)該就越需要這么一個(gè)系統(tǒng)?！?div style="height:15px;">
現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越無(wú)力保證我們的大腦進(jìn)行這些清理工作所必需的時(shí)間。以下數(shù)字無(wú)不昭示著這一嚴(yán)峻事實(shí)：約80%的成年職業(yè)勞動(dòng)者
，當(dāng)今人們每夜的睡眠時(shí)間較之50到100年前少了一至兩個(gè)小時(shí)，工作日之夜的睡眠時(shí)間比10年前還要短38分鐘。在美國(guó)，約有5000至7000萬(wàn)人受到某種形式的慢性睡眠障礙的困擾。無(wú)論出于何種原因，只要睡眠受到了干擾，我們的清理系統(tǒng)就會(huì)失靈。賓夕法尼亞大學(xué)(University of Pennsylvania)睡眠與節(jié)律神經(jīng)生物學(xué)中心(Center for Sleep and Circadian Neurobiology)的西格麗德·維齊(Sigrid Veasey)一直在潛心
在最極端的情況下，它可能導(dǎo)致阿爾茨海默氏病、帕金森氏病等神經(jīng)退行性疾病病程的加速。雖然我們還不知道到底是睡眠不足導(dǎo)致了這些疾病，還是這些疾病本身導(dǎo)致了睡眠不足——維齊博士稱其為“先有雞還是先有蛋的經(jīng)典問(wèn)題”——但我們明確可知的是，這兩者密切相關(guān)。隨著神經(jīng)退行性疾病特征性的睡眠障礙的持續(xù)，往常依賴于glymphatic系統(tǒng)在正常睡眠期間清除的幾種蛋白質(zhì)，如β-淀粉樣蛋白和tau蛋白等在腦部堆積，而上述兩種蛋白均與阿爾茨海默氏病和其他多種癡呆癥相關(guān)。
“對(duì)我來(lái)說(shuō)，”維齊博士說(shuō)，“尼德佳德的研究中最引人注目的就是這一點(diǎn)：清醒時(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致大腦清理垃圾的能力顯著降低。”如果我們睡不好，就等于坐視這些可導(dǎo)致神經(jīng)變性的垃圾繼續(xù)堆積。
即使是在相對(duì)不那么嚴(yán)重的情況下——譬如這一周你的工作壓力特別大，你不得不開夜車或者每晚只能瞇上幾個(gè)小時(shí)，睡眠剝奪仍然會(huì)影響你的集中力，使你無(wú)法用心注意周圍的環(huán)境，并阻礙你有創(chuàng)造性地對(duì)信息進(jìn)行分析——只要經(jīng)歷過(guò)的人都會(huì)對(duì)此深有體會(huì)。“當(dāng)我們?cè)馐芩邉儕Z時(shí)，就無(wú)法有效地將事實(shí)的片段整合在一起，”維齊博士如是說(shuō)。
然而，在偶爾的睡眠不足與因倒班工作或失眠等原因?qū)е碌穆运邉儕Z之間存在著根本性的差異。在不久后將發(fā)表于《神經(jīng)科學(xué)雜志》(The Journal of Neuroscience)上的一組研究中，維齊實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，雖然我們的大腦可以從短期的睡眠不足中迅速恢復(fù)，但慢性、長(zhǎng)期的失眠和睡眠紊亂會(huì)對(duì)大腦的新陳代謝造成強(qiáng)烈的應(yīng)激壓力。結(jié)果導(dǎo)致與警覺(jué)和正常皮層功能有關(guān)的關(guān)鍵神經(jīng)元發(fā)生變性，與衰老和神經(jīng)變性相關(guān)的蛋白質(zhì)不斷積累。
這就像是偶爾有一天暴風(fēng)雪干擾了垃圾清掃工作與清潔工長(zhǎng)期罷工之間的區(qū)別。后者可沒(méi)那么容易解決，即使罷工結(jié)束了，垃圾碎屑漫天飛的狀況卻可能在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)持續(xù)。“從睡眠不足中恢復(fù)的過(guò)程比我們想象的要慢，”維齊博士指出?！拔覀?cè)?jīng)以為，只要經(jīng)過(guò)一點(diǎn)補(bǔ)眠，一切就會(huì)回復(fù)正軌。但這項(xiàng)研究告訴我們事實(shí)并非如此?！?div style="height:15px;">
