在清潔大腦方面,並不是所有的睡眠都是平等的
一項新的研究表明,深度睡眠如何影響大腦有效清除廢物和有毒蛋白質的能力。因為隨著我們年齡的增長,睡眠往往會變得越來越輕,越來越混亂,這項研究加強並有可能解釋衰老、睡眠不足和阿爾茨海默氏症風險增加之間的聯繫。睡眠對大腦廢物處理系統的功能至關重要,這項研究表明,睡眠越深越好,發現還進一步證明,睡眠質量或睡眠不足能夠預測阿爾茨海默氏症和痴呆症的發病。
研究表明,與深度非快速眼動睡眠相關的緩慢而穩定的大腦和心肺活動,最適合於glymphatic系統的功能。glymphatic系統是大腦清除廢物的獨特過程。這一發現也可以解釋為什麼某些形式的麻醉會導致老年人的認知障礙。
Nedergaard和她的同事在2012年首次描述了之前未知的glymphatic系統。在此之前,科學家們還沒有完全理解大腦是如何維持其封閉的生態系統來清除垃圾的。該研究揭示了一種管道系統,該系統通過血管和腦脊液(CSF)泵出腦組織來沖走廢物。後來的一項研究表明,這個系統主要在我們睡覺的時候工作。
由於大腦中澱粉樣蛋白和tau蛋白等有毒蛋白質的積累與阿爾茨海默病有關,研究人員推測,睡眠中斷導致的glymphatic系統受損可能是阿爾茨海默病的誘因之一。這與臨床觀察相符,臨床觀察顯示睡眠不足與阿爾茨海默氏症風險增加之間存在關聯。
在目前的研究中,研究人員用6種不同的麻醉方案對小鼠進行了實驗。當這些動物處於麻醉狀態時,研究人員追蹤了它們的大腦電活動、心血管活動以及腦脊液在大腦中的清潔流動。研究小組觀察到,氯胺酮和西拉嗪(K/X)這兩種藥物的組合最接近地複製了與深度非快速眼動睡眠相關的大腦緩慢而穩定的電活動和緩慢的心率。此外,給予K/X的小鼠大腦的電活動似乎是glymphatic系統功能的最佳狀態。同步波深度慢波睡眠時的神經活動,特別是射擊模式,從大腦後面,前面的配合我們知道CSF glymphatic系統的流動,看來,參與神經元(即離子)放電的化學物質推動了一個滲透過程,幫助液體通過腦組織。
這項研究提出了幾個重要的臨床問題。它進一步證實了睡眠、衰老和阿爾茨海默氏症之間的聯繫。眾所周知,隨著年齡的增長,持續進入深度非快速眼動睡眠變得越來越困難,這項研究進一步強調了深度睡眠對glymphatic系統正常功能的重要性。這項研究還表明,glymphatic系統可以通過改善睡眠來控制,這一發現可能為高危人群提供潛在的臨床方法,如睡眠療法或其他提高睡眠質量的方法。
此外,由於研究中使用的幾種化合物與臨床使用的麻醉劑類似,該研究還揭示了老年患者在手術後經常遇到的認知困難,並提出了可用於避免這一現象的藥物類別。在這項研究中,暴露在沒有引起大腦活動遲緩的麻醉劑下的老鼠,其腦部淋巴腺活動減少。麻醉和手術後的認知障礙是一個主要問題,在接受手術的老年患者中,有很大一部分在出院時經歷了術後譫妄期,或出現了新的或惡化的認知障礙。
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