为什么睡眠对认知和大脑健康有恢复或损害的作用一直是生物学上的一个谜。研究人员认为，脑脊液(CSF)可以将有毒废物冲洗出来，“清洁”大脑，研究表明，在睡眠期间，垃圾清除能力大大提高。然而，他们不确定这一切是如何运作的，也不确定为什么在睡眠中它会如此增强。

人们对睡眠的一个方面已经很清楚，那就是以深度非快速眼动睡眠为特征的慢电振荡(或“慢波”)是如何促进记忆巩固的，也就是新记忆被转化为长期记忆的过程。由波士顿大学神经学家Laura Lewis领导的研究小组的一项新研究揭示了是什么驱动脑脊液在大脑中流动，这表明协调记忆巩固的慢波驱动了血液流动和脑脊液的振荡。

这项工作对理解睡眠障碍与精神疾病和神经退行性疾病之间的关系有暗示意义，甚至可能指向诊断和治疗的新方法。刘易斯说:“我们发现只有在睡眠时大脑中才会出现较大的脑脊液波。”“这种效果非常惊人，我们也很感兴趣的是它对保持大脑健康的意义，尤其是在阿尔茨海默氏症等疾病中。”

在10月31日发表在《科学》杂志上的这项研究中，研究小组着手调查睡眠期间脑脊液流动的动态变化，以及这与脑血流和脑电活动的变化有什么关系。“我们知道睡眠对大脑健康非常重要，清除废物可能是一个关键原因;但不太清楚的是:为什么这种情况会在睡眠中发生变化?”刘易斯说。“这让我们不禁要问，CSF到底发生了什么。”

研究人员使用脑电图(EEG)监测了13名健康睡眠成年人的脑电波，同时使用一种尖端的“加速”功能磁共振成像技术来捕捉比标准功能磁共振成像更快的变化。这允许测量血氧变化(表明血液流向电活性、缺氧区域)和脑脊液流量。后者之所以成为可能是因为这种方法的一个缺陷，即任何新到达的液体(不仅仅是含氧的血液)都会在图像中发光。刘易斯说:“我们意识到，我们可以利用这一点来测量脑脊液流量，同时测量血液的氧合。”“这是至关重要的，因为如果我们不同时测量血液、脑脊液和电活动，这些东西就不会以一种我们永远不会看到的方式结合在一起。”

研究小组发现，非快速眼动睡眠中的慢波与血流和脑脊液的变化是同步的。仅仅因为事情一起发生并不一定意味着其中一个是导致另一个的原因，但是研究小组还建立了一个计算机模型，结合我们所知道的将这些过程联系起来的物理知识，预测慢波会对血液和脑脊液产生这样的影响。这似乎是由于大脑活动改变了血液流动，从而减少了大脑中的血容量，而由于大脑是一条封闭的血管，脑脊液流入填补了这个空间。罗切斯特大学的神经学家Maiken Nedergaard没有参与这项研究，他说:“这很有说服力。”“这也说得通:电活动驱动血液流动变化，然后驱动脑脊液变化。”

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研究小组测量了流入第四脑室的脑脊液，198198彩注册彩注册正规网址是什，第四脑室是四个充满液体的腔室之一，参与产生脑脊液(通过过滤血浆)，并使脑脊液在大脑周围循环。由于脑脊液通常从第四脑室流出，这提示“搏动”性流动，就像波一样。这将脑脊液推到脑室周围，并进入环绕大脑和脊髓的膜之间的间隙，脑脊液在这里与大脑内的“组织间液”混合，198彩票是属于合乐888彩票方案彩票旗下吗，为什么198彩票客服说他们跟合乐视一个集团的，问了合乐的客服也不否认。，带走有毒废物。

由于慢波对记忆的巩固很重要，这将睡眠的两种不同功能联系起来。内德佳德说:“这项研究令人兴奋的地方在于，它结合了人们通常认为不相关的大脑功能。”刘易斯说，这并不明显，但它可能代表了大自然高效的一个例子。“这是一个自然的问题，不能把任务划分到上级和下级，就像你如何管理一家公司，老板做决定，清洁进来的员工，”内德佳德说。“在生物学上，每个人都有贡献，因为这样更有意义。”

这一发现对神经退行性疾病有一定的意义。神经退行性疾病被认为是由大脑中毒性蛋白的积累引起的，比如阿尔茨海默病中的淀粉样蛋白。先前的研究表明，淀粉样蛋白在睡眠中被更有效地清除，而患者的睡眠经常受到干扰。慢波睡眠的干扰也经常伴随着衰老，这可能与认知能力下降有关。“我们知道老年痴呆症患者的慢波更少，听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。，所以我们可能会发现他们的脑脊液波也更少，”Lewis说。“我们现在必须在老年人和患者群体中做这些研究，以了解这对这些疾病意味着什么。睡眠障碍也是许多精神疾病的一个特征，从抑郁症到精神分裂症。“不同的睡眠电信号在不同的精神状态下会被打断，”她说。“因此，对许多疾病进行后续研究将是非常有趣的。”

研究小组下一步希望通过实验控制大脑活动，确定电振荡是否真的会引起他们观察到的脑脊液流量的变化。“如果能找到合适的合作者，在老鼠身上做一项研究，我们就能控制神经活动，然后观察下游的后果，那就太好了，”刘易斯说。“我们也在考虑安全、非侵入性地操纵人体神经振荡的方法。“最终可能会使用电磁刺激来影响脑电波，作为一种治疗大脑疾病的方法。”研究人员已经在老鼠身上看到了这种方法令人鼓舞的结果，这些发现可能有助于解释其中的原因。另一个潜在的应用可能是评估脑脊液流量的变化是否可以作为这些情况的诊断标记。刘易斯说:“这给了我们大量有趣的新生物学知识去探索和理解，因为似乎大脑在睡眠中所做的事情彼此之间有着惊人的联系。”“也许最重要的信息是，睡眠是一件严肃的事情，”内德佳德说。“你真的需要睡眠来保持一个健康的大脑，因为它将电流活动与实用的家务管理功能联系在一起。”