睡覺讓大腦變小？別怕，這是件好事啦！

呃呃呃，恐怕……睡覺可能會讓你的大腦神經連接——突觸變小呢！不過，沒啥關係啦！這是相關研究人員通過研究人體在睡覺時大腦中的一些微小變化而得出的結論。

研究人員發現，當人體在睡覺的時候，大腦突觸（神經元之間在功能上發生聯繫的部位）的大小縮小了將近百分之二十。其實，在這段時間內，突觸是在休息，養精蓄銳，為第二天的大腦活動做充分準備。當新的一天來臨時，在大腦接收到新的信息時，突觸又會隨之慢慢變大。

科學研究人員也表示，如果沒有這種被稱為「突觸穩態」的重置功能，那麼突觸就會一直處於工作狀態，不停地傳遞各種信息，沒有任何休息的時間，那麼這樣超負荷工作終將導致突觸「燒壞」，就像一個插座插入過多的電器一樣。

威斯康星-麥迪遜大學睡眠意識中心關於這項研究的合作者基婭拉·西雷利（Chiara Cirelli）博士表示：「睡眠其實是讓突觸重整化的最佳時間，因為當我們醒著的時候，外界的各類信息時刻主宰著我們的生活節奏，我們總是需要或主動或被動地去處理各種大大小小的事情，比如，參加各種活動，學習各類知識等等。」

西雷利告訴生活科學（Live Science）的記者：「在睡覺的時候，我們就沒有那麼關注外界的信息，這時候大腦就有足夠的精力，來檢驗評估所有的突觸，並以合適的方式重新安排它們的信息傳遞工作。」

同樣作為威斯康星-麥迪遜大學博士的朱利奧·托諾尼（Giulio Tononi）博士，也是西雷利博士的同事，她倆曾在2003年合作提出了突觸穩態假說。

現在，通過觀察小鼠睡覺時大腦中突觸的變化情況，西雷利和托諾尼博士都找到了證明突觸穩態假說的直接視覺證據，不過這也是一個相當複雜且漫長的實驗，長達四年。在前幾天，也就是2月2日，相關研究人員在科學（Science）雜誌上發表了他們的研究結果。

他們表示：睡眠其實是為了更有效地、更好地了解新事物、學習新知識。

拉塞爾?福斯特（Russell Foster），是英國牛津大學睡眠和生理神經科學研究所的主要負責人。雖然福斯特並未參加這項研究，但是他稱之為「一項研究方向明確、研究方法清晰，而又十分有意義的研究」。福斯特還表示，睡眠對鞏固記憶和學習都起著不可替代的作用，而這項研究結果也為這個說法提供了一定的支持。

數千年來，人類一直在探索睡眠的性質和作用。亞里士多德（Aristotle）對此也發表了自己的看法，他認為睡眠其實對各個器官的功能恢復有著重要作用。經過白天一整天的忙碌，全身所有細胞的代謝產物將在睡眠過程中得以再處理，或被其他的物質取代，或分解重新組合成其他物質。現代科學也支持這個想法，研究人員已經確定了一組只在睡眠過程中起作用的基因，這類基因有助於人體恢復器官功能和代謝路徑。

關於睡眠對大腦的影響西雷利和托諾尼也有所關注。在2003年發表的一篇論文中，她們推測了睡眠在突觸生長過程中扮演的角色，而突觸也就是神經元之間傳遞信息的途徑。為了滿足白天內大腦接收信息速率的需求，突觸需要不斷增大，因為白天的信息量遠大於睡覺時接收的信息量。不過這種增大並不能無止境地繼續下去，否則突觸會達到飽和狀態，也就是說無法傳遞更多的信息，即「信息超載」。

在一些早期的論文中，相關研究人員就已經提出大腦的突觸在睡眠中將得到修剪，當然這並不意味著突觸修剪就會引起大腦的睡意。相反，如果將大腦對外界信息的接收率比作日常生活中交通的車流量，那麼，當人在睡覺的時候，大腦所接收的信息大概就相當於大街上沒有什麼車的時候吧！利用這種優勢，大腦就可以以一定的方式放鬆整個身體。

為了找到足以證明上述說法的證據，研究人員採用了一款新型的電子顯微鏡，這種顯微鏡可以辨別出極其微小的變化，小鼠大腦突觸在收縮和擴張時的納米量級的變化也不在話下。通過實驗觀測，他們發現短短几個小時的睡眠就能導致大腦突觸的大小平均減小百分之十八。

西雷利還發現了一個更有趣的現象，就是大腦中的突觸並不是所有的都會被修剪，而且這種修剪也不是隨機的。除了那些相對來說很大的突觸，其他百分之八十的突觸都得以修剪。研究人員推測，這些比較大的突觸可能跟那些最穩定最重要的記憶有關，所以大腦並不想斷開相關信息的傳遞。然而，西雷利表示，大腦到底是以何種方式決定哪些突觸需要修剪依然是一個謎團，這需要更多的研究人員的不斷思考和探索。

福斯特說：「這種突觸修剪其實只是為了保留更重要的信息，不過這對大腦的信息處理來說很是關鍵，因為白天大腦所接收的海量信息完全由突觸臨時保存，若不加以刪減處理，恐怕大腦早已超負荷運轉而『罷工』了」

福斯特還表示，他可以預見一些基於西雷利和托諾尼這些研究工作的後續實驗，大抵就是利用小鼠模型來研究晝夜節律、睡眠、突觸修剪和精神疾病之間的關係。而這些精神疾病的一些主要特徵無非就是神經迴路的干擾、睡眠中斷、認知障礙以及記憶缺失等等。其實福斯特還是即將出版的《關於晝夜節律的簡短介紹》一書的合著者。

福斯特說，重置突觸可能是睡眠的一個核心特徵，特別是對人類來說，因為我們的認知能力遠高於其他動物，大腦信息的及時處理顯得尤為重要。然而，突觸修剪也可能只是睡眠的眾多基本功能中的一種而已，在睡覺期間，我們的身體幾乎保持靜止不動，這有利於我們的各個器官進行清理和排毒。

蝌蚪五線譜編譯自livescience，譯者 sunshine，轉載須授權