圣路易斯华盛顿大学的最新研究表明，单个神经元协调产生有节奏的波，推动液体穿过致密的脑组织，并在此过程中冲洗组织。这些神经元是微型泵
圣路易斯华盛顿大学的最新研究表明，单个神经元协调产生有节奏的波，推动液体穿过致密的脑组织，并在此过程中冲洗组织。
“这些神经元是微型泵，”该研究的第一作者谢立峰博士说。
“同步的神经活动为液体流动和清除大脑中的碎片提供动力。”
“如果我们能够在此过程的基础上继续发展，就有可能延缓甚至预防神经系统疾病，包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症，这些疾病中过量的废物——如代谢废物和垃圾蛋白——在大脑中积聚并导致神经退行性变。”
脑细胞协调思想、感觉和身体运动，并形成对于记忆形成和解决问题至关重要的动态网络。
但为了执行这种需要能量的任务，脑细胞需要燃料。他们从饮食中消耗营养物质的过程中会产生代谢废物。
该研究的资深作者乔纳森·基普尼斯教授说：“大脑处理可能积累并导致神经退行性疾病的代谢废物至关重要。”
“我们知道，睡眠是大脑启动清洁过程的时期，以清除清醒时积累的废物和毒素。但我们不知道这是如何发生的。”
“这些发现可能能为我们指明策略和潜在的治疗方法，以加速清除有害废物，并在其导致可怕后果之前将其清除。”
但清理致密的大脑并不是一件简单的事。大脑周围的脑脊液进入并穿过复杂的细胞网，在流动时收集有毒废物。
离开大脑后，受污染的液体必须穿过屏障，然后才能流入硬脑膜(颅骨下方包裹大脑的外组织层)的淋巴管。
但是是什么驱动液体流入、流经和流出大脑呢?
“通过研究睡眠小鼠的大脑，研究人员发现神经元通过以协调的方式发射电信号以在大脑中产生有节奏的电波来驱动清洁工作，”江谢博士说。
研究作者确定这种波推动流体运动。
他们让特定的大脑区域保持沉默，这样这些区域的神经元就不会产生有节奏的电波。
如果没有这些波，新鲜的脑脊液就无法流过沉默的大脑区域，而被困的废物也无法离开脑组织。
“我们睡觉的原因之一是净化大脑，”基普尼斯教授说。
“如果我们能够加强这种净化过程，也许就可以减少睡眠并保持健康。”
“并不是每个人都能享受每晚八小时睡眠的好处，睡眠不足会对健康产生影响。”
“其他研究表明，基因决定睡眠较少的小鼠大脑健康。”
“难道是因为他们更有效地清除大脑中的废物?”
“我们能否通过增强大脑的清洁能力来帮助失眠患者，让他们在睡眠不足的情况下也能度过难关?”
该研究于 2024 年 2 月 28 日发表在《自然》杂志上。
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