《神經科學雜誌》：長期睡眠不足，大腦開始吃自己！

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我們都知道，人需要充足的睡眠才能滿足一天的活動，除非有人能如同我們剛剛寫過「短睡眠者」一樣（相關閱讀：一小部分人每晚只需要4小時的睡眠）。除了這些少數「上帝的寵兒」，大部分人還是需要7-9小時的睡眠時間才能保證一天的精力。大腦在清醒和休息時會有不同的工作模式，以便及時清除一天下來積攢的神經活動毒副產物。那麼這種「清潔工作」只會發生在擁有正常睡眠的大腦中嗎？

來自義大利馬爾科理工大學的神經科學家Michele Bellesi領導的團隊研究了哺乳動物大腦對睡眠習慣的反應，發現在有著良好休息的小鼠和失眠小鼠之間存在奇怪的相似之處，即大腦都會在休息時進行「大掃除」。

人身體各部位的細胞都會不斷更新，大腦中的神經元也同樣如此，有兩種不同類型的神經膠質細胞進行這項工作。小膠質細胞（microglial cells）通過吞噬作用來清除凋亡神經細胞或受損細胞；星形膠質細胞的作用就是修剪大腦中不必要的突觸來刷新和重塑其連接方式。

當我們休息一晚後，大腦會格外清醒，因為膠質細胞完成了清潔工作，但我們失眠時，這一過程也沒有停止。這可不是一件好事，因為大腦會沉溺在清潔工作中，不知不覺就傷害了自己。想像一下，當你睡著後，別人替你把家收拾乾淨這是什麼心情？再想像一下，在幾個不眠夜之後，有人進入你的房間，不分青紅皂白地丟掉你的電視、冰箱還有心愛的貓和狗，這又是什麼心情？答案不言而喻。

為了弄清楚這些膠質細胞如何工作，研究人員對四組小鼠的大腦進行成像觀察：

一組睡眠時間6-8小時（良好的睡眠）；

二組周期性從睡眠中醒來（自發清醒）；

三組超過8小時保持清醒（睡眠不足）；

四組連續保持5天清醒（長期睡眠不足）。

研究人員比較了四組星形膠質細胞的活動情況，結果發現，睡眠不足和長期睡眠不足的小鼠星形膠質細胞更加活躍，此時，它們修剪的就是部分突觸，尤其是突觸中最大的部分。這些突觸往往是最古老的，也是被過度使用的，如同家中的老式傢具，這可能是一件好事。Bellesi說，「我們首次發現，因為睡眠不足，突觸的一部分會被星形膠質細胞所吞噬。」

但是，當該小組檢查這四組的小膠質細胞活動時，他們發現，慢性睡眠障礙組中小膠質細胞活動也有所增加。這個結果就不那麼妙了。有研究發現，小膠質細胞的活躍與腦疾病（如阿爾茨海默氏症和其他形式的神經退行性疾病）有關。

自1999年以來，阿爾茨海默病的死亡人數已經增加了50％，這也迫使研究人員儘快解決人們最少睡眠時間這一問題。

該研究已發表在《Journal of Neuroscience》上。（IF：5.924）

圖片來源：Shutterstock.com

參考文獻

Michele Bellesi, Luisa de Vivo, Mattia Chini, et al. Sleep Loss Promotes Astrocytic Phagocytosis and Microglial Activation in Mouse Cerebral Cortex. Journal of Neuroscience 24 May 2017, 37 (21) 5263-5273