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睡觉和吃饭、喝水一样，是人们每天都必须要经历的事。这件再普通不过的事儿，算下来几乎得花去整个人生的三分之一时间。可我们是否想过，人为什么要睡觉呢？或者说，睡觉对于人的意义究竟何在？这个问题一直以来也让科学家们很感兴趣，但至今为止都没有一个公认的解释。
也许你会认为，这么简单的问题不值得一提。经过一宿好的睡眠之后，我们的大脑会更清晰，处理起事情来也更顺畅。但是，为什么只有在睡过觉后，人的大脑才更清晰呢？睡眠过程中，大脑里到底发生了什么？
睡一觉，大脑被洗干净了
美国一所大学的研究人员利用小白鼠进行了一系列的睡眠实验。为了搞清楚大脑在睡眠和清醒状态下有何不同，研究人员在小白鼠进入睡眠时，将绿色染料通过其颈部注入到脑脊液中。之后，又在小白鼠清醒时，将红色染料注入其脑脊液里。脑脊液是一种环绕大脑和脊髓的透明液体，主要为脑细胞供应营养，并运走脑组织的代谢废物。
同时，研究人员利用先进的显微镜观察染色物质通过细胞的运动成像，研究小白鼠的脑电波活动，而且还借助电极来测量脑细胞间的空隙大小。
结果显示，当小白鼠处于睡眠状态时，大量的脑脊液迅速地流过大脑，并很快就充满了大脑。但是，在它们清醒时，只有很少量的脑脊液流过大脑，或者几乎就没有流动。更令人惊奇的是，相比在清醒状态下，小白鼠在睡眠时，大脑细胞之间的空隙居然增大了60%。
这是为什么呢？我们知道，脑脊液这种物质，其作用就是运走大脑产生的代谢废物，所以在睡眠时，脑脊液便开始“工作”，携带着大量的代谢垃圾流出了细胞，这才使得细胞内的空间“缩水”了，反之细胞与细胞之间的空隙自然就变大了。
为了验证这个观点，研究人员还将做好标记的一种有毒性的蛋白质注入到两种状态下小白鼠的大脑中。结果不出所料，在小白鼠睡眠期间，脑脊液很快地将这些有毒蛋白质清除到细胞外，渐渐地，这种蛋白质就在大脑中消失了，好比大脑中有一个洗衣机，把里面的污渍都清洗干净了。
原来，在睡眠期间，大脑会进行自我清理，清除掉在清醒状态时累积起来的大量有毒的代谢垃圾，从而给大脑腾出了更多的空间。这就能很好地解释为什么睡过觉后，人的大脑会更清晰了。之前有研究认为，睡眠有助于存储和巩固记忆，以及代谢和免疫系统的调节，原因就在于此——睡眠让大脑更干净，也更健康了！
大脑独特的净化系统
大脑的这种清除垃圾的方式还真奇特。不过，有一个问题也来了，大脑这种自我清理系统究竟是怎样工作的呢？
实验中，研究人员发现，小白鼠大脑中有一种神经元以外的细胞——神经胶质细胞，正不时地在收缩或扩胀。让人奇怪的是，在神经胶质细胞收缩时，脑脊液的流动很慢；但当神经胶质细胞膨胀时，脑脊液的流速就变快了，而且量也相应地变多了。难道脑脊液这个“清理大师”是通过神经胶质细胞来流动的？于是，研究人员摘掉了小白鼠神经胶质细胞中的通道，有趣的是，脑脊液居然就停止了流动。
原来，神经胶质细胞负责运输清理大脑垃圾的脑脊液。但神经胶质细胞又是如何接收到“指令”而输送脑脊液的呢？研究人员指出，在睡眠期间，有一种特殊的激素不太活跃。这种激素是一种觉醒激素，当人受到恐惧或其他外部刺激时，大脑会处于警觉状态，这个激素就会被大量释放，随之会带来细胞内的空间变大。但大脑在睡眠状态时，这个激素就没那么活跃了，所以细胞的空间自然会有所收缩。
为此，研究人员还利用药物阻断这种激素的作用，类似于麻醉的方法，来使小白鼠进入睡眠即无任何意识的状态，结果发现，细胞之间的空间明显变大了，而且，大脑里液体的流动量也变多了。这表明这种激素作用的发挥与大脑是否处于睡眠状态有直接联系，该激素是控制大脑细胞收缩和扩张的一个主要“调节器”。
我们知道，淋巴系统是人体的一个重要防卫体系，其功能就是通过淋巴液从身体里的各部位清除掉人体的代谢垃圾，来维持身体机能的健康。但大脑中这个微观的清理系统，却是通过大脑神经胶质细胞输送脑脊液，来清理大脑垃圾的。从某种程度上来说，两者也有些相似之处，所以，研究人员将大脑的这种清理系统命名为“胶质淋巴系统”。
之前的研究认为，脑脊液在大脑垃圾清理方面的功能是单程的，只是单纯地将含有大脑垃圾的液体从脑部送入身体。然而，现在却发现，胶质淋巴系统也像淋巴系统那样是一个再循环系统，因为将近有40%的脑脊液会重新回到大脑。
虽然大脑是个凌乱的场所，所幸的是，它却拥有着一套独特的净化系统！
垃圾为啥睡时“倒”
也许，你会有疑问：为什么这个胶质淋巴系统在清醒时不清除代谢垃圾，而非得在睡觉时进行呢？
从前面我们知道，在睡眠期间，大脑中的细胞会有很大程度地“缩水”，正是因为这种收缩才给细胞之间创造了更多的空间，能够允许更多的脑脊液，能更自由地通过神经胶质细胞来清除垃圾。相反，处于清醒状态时，大脑的细胞会紧密地联系在一起，从而就限制了脑脊液的流量。这也就能说明为什么在小白鼠清醒时，脑脊液很难流入大脑，而睡觉时却能轻松地流过了。
当然，这里还有更重要的原因。通过一系列的小白鼠实验，研究人员发现，在睡眠状态时，神经胶质细胞的空间是按比例收缩的，这样会使脑脊液能够更快速地流过大脑，从而更有效地清理垃圾。在睡眠时，胶质淋巴系统清理大脑垃圾非常积极和活跃。
要知道，脑脊液清理大脑垃圾是需要很多能量的，既然大脑的胶质淋巴系统反应如此活跃，那就表明脑脊液清除的垃圾就越多，同时消耗掉的大脑能量自然也会增多，所以，大脑在睡眠时消耗的能量并没有大幅地减少。
反过来，当处于清醒状态时，大脑会积极地处理不同的信息，这同样是需要能量的，因而，就会导致清理的过程与大脑必须要执行的功能不能兼顾。就好像你邀请了一些朋友来家里做客，这时你只能去招待客人，而不会去收拾屋子。因此，为了利用更多的能量来清理更多的垃圾，大脑会选择在睡眠时启动清理系统。
现在，我们终于搞清楚睡眠影响人体健康的原因了。人真的不能缺少睡眠，尤其是对于现代人来说，无论生活节奏多快，还是要该睡则睡，切不可错过每天保养大脑的最佳时期哦！
也许你会认为，这么简单的问题不值得一提。经过一宿好的睡眠之后，我们的大脑会更清晰，处理起事情来也更顺畅。但是，为什么只有在睡过觉后，人的大脑才更清晰呢？睡眠过程中，大脑里到底发生了什么？
睡一觉，大脑被洗干净了
美国一所大学的研究人员利用小白鼠进行了一系列的睡眠实验。为了搞清楚大脑在睡眠和清醒状态下有何不同，研究人员在小白鼠进入睡眠时，将绿色染料通过其颈部注入到脑脊液中。之后，又在小白鼠清醒时，将红色染料注入其脑脊液里。脑脊液是一种环绕大脑和脊髓的透明液体，主要为脑细胞供应营养，并运走脑组织的代谢废物。
同时，研究人员利用先进的显微镜观察染色物质通过细胞的运动成像，研究小白鼠的脑电波活动，而且还借助电极来测量脑细胞间的空隙大小。
结果显示，当小白鼠处于睡眠状态时，大量的脑脊液迅速地流过大脑，并很快就充满了大脑。但是，在它们清醒时，只有很少量的脑脊液流过大脑，或者几乎就没有流动。更令人惊奇的是，相比在清醒状态下，小白鼠在睡眠时，大脑细胞之间的空隙居然增大了60%。
这是为什么呢？我们知道，脑脊液这种物质，其作用就是运走大脑产生的代谢废物，所以在睡眠时，脑脊液便开始“工作”，携带着大量的代谢垃圾流出了细胞，这才使得细胞内的空间“缩水”了，反之细胞与细胞之间的空隙自然就变大了。
为了验证这个观点，研究人员还将做好标记的一种有毒性的蛋白质注入到两种状态下小白鼠的大脑中。结果不出所料，在小白鼠睡眠期间，脑脊液很快地将这些有毒蛋白质清除到细胞外，渐渐地，这种蛋白质就在大脑中消失了，好比大脑中有一个洗衣机，把里面的污渍都清洗干净了。
原来，在睡眠期间，大脑会进行自我清理，清除掉在清醒状态时累积起来的大量有毒的代谢垃圾，从而给大脑腾出了更多的空间。这就能很好地解释为什么睡过觉后，人的大脑会更清晰了。之前有研究认为，睡眠有助于存储和巩固记忆，以及代谢和免疫系统的调节，原因就在于此——睡眠让大脑更干净，也更健康了！
大脑独特的净化系统
大脑的这种清除垃圾的方式还真奇特。不过，有一个问题也来了，大脑这种自我清理系统究竟是怎样工作的呢？
实验中，研究人员发现，小白鼠大脑中有一种神经元以外的细胞——神经胶质细胞，正不时地在收缩或扩胀。让人奇怪的是，在神经胶质细胞收缩时，脑脊液的流动很慢；但当神经胶质细胞膨胀时，脑脊液的流速就变快了，而且量也相应地变多了。难道脑脊液这个“清理大师”是通过神经胶质细胞来流动的？于是，研究人员摘掉了小白鼠神经胶质细胞中的通道，有趣的是，脑脊液居然就停止了流动。
原来，神经胶质细胞负责运输清理大脑垃圾的脑脊液。但神经胶质细胞又是如何接收到“指令”而输送脑脊液的呢？研究人员指出，在睡眠期间，有一种特殊的激素不太活跃。这种激素是一种觉醒激素，当人受到恐惧或其他外部刺激时，大脑会处于警觉状态，这个激素就会被大量释放，随之会带来细胞内的空间变大。但大脑在睡眠状态时，这个激素就没那么活跃了，所以细胞的空间自然会有所收缩。
为此，研究人员还利用药物阻断这种激素的作用，类似于麻醉的方法，来使小白鼠进入睡眠即无任何意识的状态，结果发现，细胞之间的空间明显变大了，而且，大脑里液体的流动量也变多了。这表明这种激素作用的发挥与大脑是否处于睡眠状态有直接联系，该激素是控制大脑细胞收缩和扩张的一个主要“调节器”。
我们知道，淋巴系统是人体的一个重要防卫体系，其功能就是通过淋巴液从身体里的各部位清除掉人体的代谢垃圾，来维持身体机能的健康。但大脑中这个微观的清理系统，却是通过大脑神经胶质细胞输送脑脊液，来清理大脑垃圾的。从某种程度上来说，两者也有些相似之处，所以，研究人员将大脑的这种清理系统命名为“胶质淋巴系统”。
之前的研究认为，脑脊液在大脑垃圾清理方面的功能是单程的，只是单纯地将含有大脑垃圾的液体从脑部送入身体。然而，现在却发现，胶质淋巴系统也像淋巴系统那样是一个再循环系统，因为将近有40%的脑脊液会重新回到大脑。
虽然大脑是个凌乱的场所，所幸的是，它却拥有着一套独特的净化系统！
垃圾为啥睡时“倒”
也许，你会有疑问：为什么这个胶质淋巴系统在清醒时不清除代谢垃圾，而非得在睡觉时进行呢？
从前面我们知道，在睡眠期间，大脑中的细胞会有很大程度地“缩水”，正是因为这种收缩才给细胞之间创造了更多的空间，能够允许更多的脑脊液，能更自由地通过神经胶质细胞来清除垃圾。相反，处于清醒状态时，大脑的细胞会紧密地联系在一起，从而就限制了脑脊液的流量。这也就能说明为什么在小白鼠清醒时，脑脊液很难流入大脑，而睡觉时却能轻松地流过了。
当然，这里还有更重要的原因。通过一系列的小白鼠实验，研究人员发现，在睡眠状态时，神经胶质细胞的空间是按比例收缩的，这样会使脑脊液能够更快速地流过大脑，从而更有效地清理垃圾。在睡眠时，胶质淋巴系统清理大脑垃圾非常积极和活跃。
要知道，脑脊液清理大脑垃圾是需要很多能量的，既然大脑的胶质淋巴系统反应如此活跃，那就表明脑脊液清除的垃圾就越多，同时消耗掉的大脑能量自然也会增多，所以，大脑在睡眠时消耗的能量并没有大幅地减少。
反过来，当处于清醒状态时，大脑会积极地处理不同的信息，这同样是需要能量的，因而，就会导致清理的过程与大脑必须要执行的功能不能兼顾。就好像你邀请了一些朋友来家里做客，这时你只能去招待客人，而不会去收拾屋子。因此，为了利用更多的能量来清理更多的垃圾，大脑会选择在睡眠时启动清理系统。
现在，我们终于搞清楚睡眠影响人体健康的原因了。人真的不能缺少睡眠，尤其是对于现代人来说，无论生活节奏多快，还是要该睡则睡，切不可错过每天保养大脑的最佳时期哦！