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充足的深度睡眠有助于清除大脑垃圾,但你真“睡好”了吗?

2021-01-30 14:13
学术头条
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与生物学中的大多数问题一样,“我们为什么需要睡眠”这一问题可能会有很多版本的答案。事实上,科学家近年来在这一问题的相关领域内也在持续不断地进行探索,试图得到一个最全面的答案。

近日,来自美国西北大学(Northwestern University)的研究团队通过一项研究再次重申了深度睡眠对于人体的重要性。

研究团队以果蝇为研究对象,通过研究果蝇深度睡眠期间的大脑活动与行为发现,深度睡眠具有一种恢复大脑能力,并且清除大脑中废物的作用。相关研究论文以“A deep sleep stage in Drosophila with a functional role in waste clearance”为题,发表在科学杂志《科学进展》(Science Advance)上。

(来源:Science Advance)

研究人员表示,尽管果蝇与人类构造似乎截然不同,但人类与果蝇控制睡眠与觉醒周期的神经元却有着惊人的相似性,相关研究可以类比到人类身上。

深度睡眠时长严重不足

睡眠是自然恢复心智和身体状态的一个过程。和昏迷不同,睡眠比较容易被打断,让人回到清醒状态。对于成年人来说,一般一天 7-9 个小时是健康的睡眠时长。

而且,除了睡眠时长需要保证外,我们也应该更多关注睡眠质量。我们经常会有这样的体验:我们有时会在醒来时感到精疲力竭,即使这一觉已经睡了很久。这可能是因为没有足够的深度睡眠。

在一般的睡眠过程中,大约有 13%-23% 的时间是深度睡眠阶段。深度睡眠的时长会随着年龄的增长而不断地减少。如果你未满 30 岁,每晚正常大概会有两个小时的深度睡眠。如果你的年龄超过 65 岁,这一阶段可能只有一个小时,或者根本没有。

此外,年轻人可能需要更多的深度睡眠。在深度睡眠期间,人体会释放出对组织发育和修复至关重要的生长激素,这些激素对于年轻人的成长至关重要。

除此之外,深度睡眠也在成年人中起着非常重要的作用。如果我们在运动后有一个很好的睡眠,就可以增强肌肉质量,并减轻正常磨损对身体的影响,因为深度睡眠期间流向肌肉的血流量的增加有助于促进这些过程。

但是,根据华为运动在 2017 年的一项公开数据显示:中国人习惯在晚上 12 点后入睡,平均睡眠时长只有 6.5 小时,近七成人的睡眠质量不佳,仅有 26% 的人拥有正常的深度睡眠。这些数据则表明了人们对于睡眠质量的忽视。

清除大脑垃圾

由于人类与果蝇控制睡眠与觉醒周期的神经元惊人的相似,如今果蝇已经成为研究睡眠、昼夜节律和神经退行性疾病的典型生物。

在此次研究中,研究团队研究了果蝇的长鼻延长(proboscis extensions,PES)睡眠。这是一种深度睡眠阶段,类似于人类的深度慢波睡眠。研究人员发现,在这个阶段,果蝇会不断地伸展和缩回它们的“鼻子”。

研究人员通过研究果蝇深睡眠阶段的数据,证实了深度睡眠在废物清除中的功能性作用。事实上,这种被清除的废物包括可能导致神经退行性疾病的有毒蛋白质。

图 | 长鼻完全伸展(红色箭头),然后在长鼻延长睡眠期间立即缩回,这类似于人类的慢波睡眠。(来源:Ravi Allada)

在 Allada 看来,这项研究让他们对“为什么所有生物都需要深度睡眠”有了更深的理解。“我们的研究表明,深度睡眠有利于废物清除,并有助于损伤的恢复。清除废物通常对保持大脑健康或预防神经再生性疾病很重要,尽管清醒和睡眠期间可能都会进行废物清除,但深度睡眠期间的废物清除活动会显著增强。” 

该论文的通讯作者之一  Bart van Alphen 也表示:“我们发现深度睡眠在果蝇的废物清除中起作用,这表明废物清除是睡眠的进化保守性功能,废物清除可能是果蝇和人类共同祖先的一种睡眠功能。”

实验证明,当研究人员破坏了果蝇的深度睡眠时,果蝇清除体内注入的不可代谢染料的能力也相应变弱了。

如何提高睡眠质量?

废物清除功能对于大脑来讲至关重要,这种功能可以使大脑得以清除全天累积的有害分子和混乱,阻止类似于阿尔茨海默症、心脏病等病发症的出现。

从长远来看,深度睡眠可以改善人们的外在表现和做事效率,同时可以逆转由睡眠不足引起的状况。

如今,睡眠困扰影响着世界上的许多人,如果你也是其中的一员,不妨通过以下方法提高睡眠质量:

按时就寝。调查研究表明,规律的睡眠能够帮助人们快速入睡,而不规律的睡眠方式是造成睡眠质量差的主要原因。定期锻炼。锻炼对人们的身心健康至关重要,运动不仅可以改善健康状况,而且可以帮助人们在夜晚快速进入梦乡。多喝水。人体需要水来运行多个生物过程,要想拥有一个高质量的睡眠,体内全天保持足够的的水分也非常重要,但咖啡因,尼古丁和酒精会使人们难以入睡。避免光线和噪音。卧室应该黑暗且安静,以确保睡眠质量。在床上使用手机或电脑也会对睡眠产生负面影响,因此入睡前应远离电子产品。

看到这里,有必要放下手机,做点运动,在这个周末追求一个高质量的睡眠了。

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