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与生物学中的大多数问题一样,“我们为什么需要睡眠”这一问题可能会有很多版本的答案。事实上,科学家近年来在这一问题的相关领域内也在持续不断地进行探索,试图得到一个最全面的答案。
近日,来自美国西北大学(Northwestern University)的研究团队通过一项研究再次重申了深度睡眠对于人体的重要性。
研究团队以果蝇为研究对象,通过研究果蝇深度睡眠期间的大脑活动与行为发现,深度睡眠具有一种恢复大脑能力,并且清除大脑中废物的作用。相关研究论文发表在科学杂志《科学进展》(Science Advance)上。
研究人员Allada表示,尽管果蝇与人类构造似乎截然不同,但人类与果蝇控制睡眠与觉醒周期的神经元却有着惊人的相似性,相关研究可以类比到人类身上。
睡眠质量差 大脑中会自产废物
所有的器官运行都需要能量,而集体制造能量必会产生废物,这些废物都会由体内的吞噬细胞吞噬后通过淋巴系统排出体外。但是,大脑作为机体最耗费能量的器官之一,却没有淋巴管道。
人在睡眠时,血液会大规模、周期性地流出大脑。每当大脑中的血液大量流出,就给大脑腾出了一定空间,脑脊液(CSF)则会趁虚进入大脑,对大脑进行冲洗和清洁,去除大脑中的毒素,其中就有导致阿尔茨海默病(老年性痴呆)的β淀粉样蛋白。
在一般的睡眠过程中,大约有 13%-23% 的时间是深度睡眠阶段。深度睡眠的时长会随着年龄的增长而不断地减少。如果你未满 30 岁,每晚正常大概会有两个小时的深度睡眠。如果你的年龄超过 65 岁,这一阶段可能只有一个小时,或者根本没有。
清除大脑垃圾
由于人类与果蝇控制睡眠与觉醒周期的神经元惊人的相似,如今果蝇已经成为研究睡眠、昼夜节律和神经退行性疾病的典型生物。
在此次研究中,研究团队研究了果蝇的长鼻延长(proboscis extensions,PES)睡眠。这是一种深度睡眠阶段,类似于人类的深度慢波睡眠。研究人员发现,在这个阶段,果蝇会不断地伸展和缩回它们的“鼻子”。
长鼻完全伸展(红色箭头),然后在长鼻延长睡眠期间立即缩回,这类似于人类的慢波睡眠。(来源:Ravi Allada)
在 Allada 看来,这项研究让他们对“为什么所有生物都需要深度睡眠”有了更深的理解。“我们的研究表明,深度睡眠有利于废物清除,并有助于损伤的恢复。清除废物通常对保持大脑健康或预防神经再生性疾病很重要,尽管清醒和睡眠期间可能都会进行废物清除,但深度睡眠期间的废物清除活动会显著增强。”
该论文的合著者写道:“我们发现深睡眠在果蝇的‘垃圾’清除中起作用,这表明‘垃圾’清除是睡眠的进化保守的核心功能。” “这表明废物清除可能是苍蝇和人类共同祖先的睡眠功能。”
该研究“果蝇的深度睡眠阶段具有清除‘垃圾’的功能,”得到了美国陆军的支持(资助号为W81XWH-16-1-0169,W81XWH-16-1-0166和W81XWH2010211)和阿尔茨海默氏症协会(资助号AARG-17-532626)。
怎么睡,才健康?
有调查显示,约90.7%的大学生存在各种睡眠问题,其中熬夜最为常见,极少数学生在22点前入睡,近50%的学生在24点后才入睡。
如今,睡眠困扰影响着世界上的许多人,如果你也是其中的一员,不妨通过以下方法提高睡眠质量:
第一、白天尽量让自己过得充实,合理安排自己的工作和学习,白天的充实忙碌,晚上更容易早早入睡。
第二、睡觉之前,可以进行适量运动,身体会进入适度疲惫状态,有助睡眠。
第三、 尽量10点上床,睡不着也要早早躺在床上,保持闭眼状态,酝酿入睡。
第四、避免光线和噪音。卧室应该黑暗且安静,以确保睡眠质量。在床上使用手机或电脑也会对睡眠产生负面影响,因此入睡前应远离电子产品。
第五、在睡觉之前一定不要喝咖啡或者浓茶。咖啡和浓茶会让自己变得很亢奋难以入睡。
当夜幕降临
银色的月光洒落大地
调皮的星星藏到了云朵里
就到了该睡觉的时候
晚安
内容来源:
西北大学提供
2021年1月20日
参考文献
Bart van Alphen, Evan R. Semenza, Melvyn Yap, Bruno van Swinderen, Ravi Allada. A deep sleep stage in Drosophila with a functional role in waste clearance. Science Advances, 2021; 7 (4): eabc2999 DOI: 10.1126/sciadv.abc2999
整理/HunTer
编辑/芷葳
排版/正慕
图片来源/网络(侵删)
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