晚上睡个好觉是我们日常生物周期的重要组成部分，对改善大脑功能、增强免疫系统和维持心脏健康至关重要。相反，失眠和睡眠呼吸暂停等睡眠障碍不仅影响生活质量，还可能对健康造成严重后果。
最近，Cell期刊上发表的一项新研究首次描述了在小鼠非快速眼动（non-REM）睡眠期间，神经递质去甲肾上腺素（norepinephrine）、脑血流和脑脊液（CSF, cerebrospinal fluid）之间紧密同步的振荡现象。这项研究为理解恢复性睡眠提供了新的视角。
相关研究结果于2025年1月8日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Norepinephrine-mediated slow vasomotion drives glymphatic clearance during sleep”。
睡眠与大脑“清洁”
当大脑从清醒状态过渡到睡眠状态时，外部信息处理减少，而像清除废弃物这样的内部过程则被激活。这些废弃物包括与神经退行性疾病相关的蛋白质，如淀粉样蛋白和tau蛋白。罗切斯特大学转化神经医学中心联合主任Maiken Nedergaard博士解释说：“我们的研究动机是更好地了解是什么驱动了睡眠期间胶状淋巴系统（glymphatic system）的液体流动。”
胶状淋巴系统是一个全脑网络，负责清除大脑中的废物。它就像一个高效的“清洁工”，在我们睡觉时辛勤工作，确保大脑第二天能够以最佳状态运作。然而，如果这个“清洁工”无法正常工作，就可能导致有害物质积累，进而引发诸如阿尔茨海默病等神经系统疾病。
新技术揭示睡眠奥秘
在这项研究中，研究人员采用了一种称为流动纤维光度法（flow fiber photometry）的新技术，结合脑电图和肌电图监测仪，能够在长时间内记录小鼠的清醒和睡眠活动，同时允许它们自由移动。这比之前固定小鼠并使用麻醉诱导睡眠的方法更自然，也更接近真实的睡眠条件。
研究人员发现，在non-REM睡眠期间，去甲肾上腺素、脑血容量和脑脊液流量会出现缓慢的同步波动。去甲肾上腺素这种与唤醒、注意力和身体对压力反应相关的神经递质，会引发“微唤醒（micro-arousals）”，即短暂的觉醒状态，导致血管节律性收缩。这种血管运动产生了类似于泵送的效果，推动脑脊液在胶状淋巴系统中流动，帮助清除大脑中的废物。
论文第一作者Natalie Hauglund博士表示：“这些发现描绘了大脑内部动力学的全貌，揭示了慢波、微唤醒和去甲肾上腺素之间的联系，填补了胶状淋巴系统中的‘缺失环节’。”
图文摘要
助眠药的潜在风险
这项研究还探讨了助眠药是否能重现胶状淋巴系统所需的自然振荡。研究人员特别关注了唑吡坦（zolpidem），一种常见的安眠药物，通常以商品名安必恩（Ambien）销售。虽然唑吡坦能有效诱导睡眠，但它抑制了去甲肾上腺素的振荡，扰乱了胶状淋巴系统的正常运作，阻碍了大脑的废物清除过程。这一发现引发了对其长期使用的担忧，提醒人们注意某些助眠药可能对大脑健康的潜在负面影响。
Nedergaard博士总结道：“这项研究建立了去甲肾上腺素动力学、血管活动和胶状淋巴系统清除之间的机制联系，加深了我们对睡眠恢复功能的理解。它还提请人们注意某些助眠药对大脑健康的潜在危害，强调了保护自然睡眠结构的重要性。”
参考资料：
Natalie L. Hauglund et al. Norepinephrine-mediated slow vasomotion drives glymphatic clearance during sleep. Cell, 2025, doi:10.1016/j.cell.2024.11.027.
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