为何只有睡着才能洗脑？

近日，波士顿大学的科学家们首次拍下人类睡眠时大脑清洗的过程：血液周期性流出，脑脊液趁机涌入，然后清除毒素（包括可导致阿尔茨海默症的β淀粉样蛋白），并证实大脑衰老与睡眠期的脑波活动有关。而这样的清洗，只有在睡着后才能做到，让人一觉醒来，拥有一个清爽的大脑;醒着时，脑脊液没有充分的机会趁虚而入。另外，研究人员还发现了脑电活动和清洗过程间的关系，也就是说，脑电波指挥了液体运动。这项成果，刚刚登上了Science。作者兴奋地说：离揭示阿尔茨海默病和睡眠之间的联系，又近了一步。

为何只有睡着才能洗脑？当你睡着之后，大脑会经历几个不同的阶段：经过入睡时期，浅睡时期，再到熟睡期和沉睡期，我们就会进入快速眼动 （REM） 睡眠期了，也就是容易做梦的一种状态。而科学家把前四个阶段合称为“非快速眼动期”。这项新的研究，正是专注在非快速眼动阶段，这是一个对大脑保留记忆来说非常重要的阶段。其实，2013年已经有研究证明了，在小鼠睡眠的过程中，大脑里像β淀粉样蛋白这样的毒素，是会被清除的。大脑用的清洁剂，叫作脑脊液。

问题是，到底怎么清除的？为什么只有睡觉的时候才能清除？科学家们做了个实验，让13个人戴上脑电帽，在核磁共振 （MRI） 机器里睡觉。脑电图会显示，一个人处在哪个睡眠状态;而MRI会测量血氧水平，显示有多少脑脊液流进流出。然后发现了奇妙的现象：大脑里的血氧浓度，出现了明显的大周期变化。也就是说，血液会大规模、周期性地流出大脑。这个时候，脑脊液就会趁机冲进大脑，把留给它的空间都填满。醒来之后，大周期不见了，脑脊液就没办法大量冲进大脑，完成有效的清洗。论文的通信作者Laura Lewis （刘易斯） 认为，这是因为睡眠过程中，大脑里的神经元会开始同步活动，一起开，一起关。之所以有这样的推测，是因为脑电图的数据显示，有神经节律出现后，才发生了血液和脑脊液的流转。当大量神经元一同停止了激发，就不需要那么多血液进去输送氧气，才给了脑脊液涌入的机会。

这个发现很重要，它告诉我们睡眠是一项非常特殊的功能：我们醒着的时候，神经元是不会同开同关的。所以，醒着的时候没有办法让大脑的血量下降到足够低的水平。只有睡着后，大脑里没有那么多血液时，脑脊液才能自如地循环开来，清除像β淀粉样蛋白这样的代谢副产物。根据布莱斯·曼德发表在Nature子刊上的论文，衰老和局部脑萎缩，就与非快速眼动（NREM）睡眠期间的慢波活动减少有关。这项研究指出，老年人的睡眠中断，是大脑结构改变所致，会导致年齡相关的认知能力下降。而现在，波士顿大学的这一新进展表明，慢波损耗与脑脊液流量减少有关。他们将会继续探索衰老是如何影响人们睡眠时血液和脑脊液的流动的。

据刘易斯介绍，研究团队计划招募老年人参加下一次研究。而研究推进过程中面临的另一个难题，是脑电波、血液和脑脊液究竟是如何完美协同的。刘易斯表示：神经改变似乎总是首先发生，随后血液从脑部流出，这之后脑脊液波动才会出现。这项研究也给治疗和预防像老年痴呆（阿尔茨海默症）、自闭症这样的神经疾病开拓了新的治疗思路。此前，针对β淀粉样蛋白的药物开发频频陷入困境，但现在，科学家们指出，或许不着力于起作用的特定分子，而是着重增加“洗脑”的脑脊液总量，会成为有效的解决方案。

（解答人：媒体 人民日报微博等）