睡眠不足對現(xiàn)代人來說實在是太司空見慣了。寫論文、刷劇熬夜簡直是家常便飯，各種各樣的煩心事，也會讓我們輾轉反側，一夜睡不好。可熬夜給我們帶來的麻煩也很明顯，第二天我們會感覺昏昏沉沉沒法集中注意力，甚至別人剛叮囑過的事情，轉眼就忘記了。
最近的一項研究也發(fā)現(xiàn)，長期睡眠不足可能會導致阿爾茲海默?。ㄒ簿褪侨藗兯追Q的老年癡呆）的發(fā)病風險增加。
那睡眠不足究竟是怎樣影響我們的大腦的？平時經(jīng)常熬夜真的會讓我們年紀輕輕就患上阿爾茨海默病嗎？為了弄清楚這一點，我們先從睡夢中的大腦說起。
睡夢中大腦在做什么？
睡眠對于身體的重要性是不言而喻的，但對于睡眠，我們可能存在著一些誤解。有些人認為，當我們躺在床上進入夢鄉(xiāng)之后，大腦就開始休息了。但實際上，在我們睡著之后，我們的大腦并不是徹底宕機了，它還有很多重要的事情要做。
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鞏固記憶調(diào)節(jié)情緒
在睡眠期間，特別是在快速眼動階段（也就是會做夢的睡眠階段），大腦會對白天收集到的新信息進行鞏固，所以睡眠對于形成長期記憶來說非常重要。
除了鞏固記憶，在快速眼動階段，大腦還會處理和情緒相關的信息，減少負面情緒對我們的影響，這對我們保持良好的精神狀態(tài)也至關重要。所以很多人在熬夜之后，脾氣會更不穩(wěn)定。
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2
修復受損的神經(jīng)元細胞
除了鞏固記憶調(diào)節(jié)情緒，睡眠對于神經(jīng)元的修復也至關重要。
需要說明一下，并不是說神經(jīng)元只能在睡眠狀態(tài)下修復，但 2019 年的一項研究發(fā)現(xiàn)，睡眠能夠影響染色體動力學，從而更好地促進神經(jīng)元細胞修復受損的 DNA[2]。
3
清除有害代謝產(chǎn)物
在睡眠過程中，大腦還會清除掉一些代謝產(chǎn)物，這些物質(zhì)中包括β淀粉樣蛋白、α 突觸核蛋白、以及異常的 tau 蛋白這些跟神經(jīng)退行性疾病相關的蛋白質(zhì)。
大腦清除有害代謝產(chǎn)物有幾種途徑，其中一種是通過膠狀淋巴系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的工作方式可以簡單理解成：通過腦脊液的流動把有害代謝產(chǎn)物從神經(jīng)元細胞周圍沖洗出來，帶到其他器官里分解掉。
研究者發(fā)現(xiàn)，這套系統(tǒng)在睡眠狀態(tài)下工作效率會更高。比如，2013 年一項發(fā)表在《Science》上的研究顯示，在自然睡眠或者麻醉狀態(tài)下，細胞與細胞之間的間隙會增加60%，這有助于提高 β 淀粉樣蛋白的清除速率（睡眠狀態(tài)下 β 淀粉樣蛋白的清除率大約是清醒狀態(tài)下的兩倍）[3]。
清醒、睡眠、麻醉組的β淀粉樣蛋白清除速率。圖片來源：來自參考文獻[3]。
睡眠不足與阿爾茨海默癥
既然在睡眠期間，大腦會做這么多重要的事情。若長期處于睡眠不足的狀態(tài)下，大腦可能會出現(xiàn)糟糕的變化。
比如，2023 年 5 月，發(fā)表在《Science》子刊《科學轉化醫(yī)學》（Science Translational Medicine）上的一篇文章就指出，長期睡眠不足可能會導致阿爾茲海默病的發(fā)病風險增加[1]。
研究者用睡眠剝奪裝置干擾實驗小鼠，讓它們長期處于睡眠不足的狀態(tài)下（大約 6 周左右時間）。之后對這些小鼠的大腦進行研究。研究者發(fā)現(xiàn)相比于對照組，長期睡眠不足狀態(tài)下的小鼠大腦中出現(xiàn)了 β 淀粉樣蛋白沉積，這意味著這些小鼠罹患阿爾茨海默病的風險可能會增加。
科學家推測，之所以會出現(xiàn)這種狀況，可能跟兩方面的因素有關。
首先，在長期清醒的狀態(tài)下，大腦中的神經(jīng)元會保持更長時間的活躍狀態(tài)，神經(jīng)元活動增多，這本身就會導致β淀粉樣蛋白的釋放，從源頭上增加了這些“毒物”的產(chǎn)生。
但更重要的是，一種叫做小膠質(zhì)細胞的東西會影響這些“毒物”的清除。小膠質(zhì)細胞是神經(jīng)系統(tǒng)中跟免疫相關的細胞。在正常情況下，小膠質(zhì)細胞所扮演的角色類似于大腦中的哨兵，能夠在大腦中巡邏檢測是否有受損的細胞或者是疾病的跡象，一旦發(fā)現(xiàn)情況，它們就會變成激活狀態(tài)，幫助修復受損的組織。
但在長期睡眠剝奪會影響小膠質(zhì)細胞的正常功能，它也會出現(xiàn)過度激活，影響免疫細胞清除 β 淀粉樣蛋白斑塊，從而導致 β 淀粉樣蛋白沉積。
1 次睡眠不足，也會帶來問題
前面說的是長期睡眠不足對大腦的影響，那偶爾一兩次通宵熬夜是不是沒關系？并不是。
2018 年的一項人體研究就發(fā)現(xiàn)，一次熬夜就足以引起受試者大腦中 β-淀粉樣蛋白積累。這項研究還發(fā)現(xiàn)，睡眠剝奪（也就是熬夜）對大腦的影響跟遺傳風險無關。也就是說，哪怕你家族中沒有患阿爾茲海默病的風險，但熬夜依然有可能影響 β-淀粉樣蛋白累積[4]。
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當然了，在這項研究中，研究者們沒有深入研究一次熬夜引起的 β-淀粉樣蛋白累積是否能在休息之后回復。但偶爾熬一次夜依然可能會帶來其他危險。最典型的就是熬夜之后，即便你沒有喝酒，依然可能會“酒駕”。
如果你有過熬夜的經(jīng)歷，相信你一定對“腦霧”這樣的狀態(tài)不陌生，朦朦朧朧好像跟世界隔著一層霧。2017 年發(fā)表在《自然·醫(yī)學》上的一篇文章就分析了“腦霧”背后的原因。在熬夜之后，大腦神經(jīng)元的活動會比平時更慢、更弱。這會讓你處于精神不集中，反應慢半拍的狀態(tài)中，非常像喝醉了酒一樣[5]。
我們知道酒駕非常危險，那在這種腦霧狀態(tài)下開車、騎車同樣非常危險。所以，如果你熬了個通宵，第二天能不開車盡量別開車。
知道熬夜對大腦的影響這么大，今天你還打算熬夜嘛？
參考文獻
[1] Parhizkar S, Gent G, Chen Y, et al. Sleep deprivation exacerbates microglial reactivity and Aβ deposition in a TREM2-dependent manner in mice[J]. Science translational medicine, 2023, 15(693): eade6285.
[2] Zada D, Bronshtein I, Lerer-Goldshtein T, et al. Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 895.
[3] Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain[J]. science, 2013, 342(6156): 373-377.
[4] Shokri-Kojori E, Wang G J, Wiers C E, et al. β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115(17): 4483-4488.
[5] Nir Y, Andrillon T, Marmelshtein A, et al. Selective neuronal lapses precede human cognitive lapses following sleep deprivation[J]. Nature medicine, 2017, 23(12): 1474-1480.
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作者丨科學邊角料 科普創(chuàng)作者
審核丨董霄松 北京大學人民醫(yī)院呼吸睡眠醫(yī)學科 副主任
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