小优探索|为什么做梦很重要,研究发现人在做梦阶段,可能有助于大脑的排毒
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为什么做梦阶段很重要?研究人员发现 , 在做梦活跃时的睡眠阶段里 , 大脑中脑毛细血管的血流量增加了 。 这有助于大脑的营养物质运输以及废物的清除 。
长期以来 , 科学家们一直想知道为什么即使在睡觉时失去知觉会对生存产生不利影响 , 可几乎所有的动物都还是会睡觉 。现在 , 由筑波大学的一个团队领导的研究人员发现了在快速眼动睡眠阶段发生大脑更新的新证据 。
研究人员发现 , 在做梦活跃时的睡眠阶段里 , 小鼠大脑中脑毛细血管的血流量增加了 。 而毛细血管对氧气和营养物质的运输以及废物的清除是很重要的 。
这些发现为理解睡眠的功能和开发治疗 , 涉及大脑中废物积累的神经退行性疾病的治疗提供了新的希望 。
实验过程
在他们的最新工作中 , 筑波领导的团队使用一种技术 , 直接把小鼠在清醒和睡眠状态下脑毛细血管中红细胞的运动可视化(也就是脑细胞和血液之间交换营养和废物的地方) 。
此前 , 他们使用了各种方法来测量快速眼动睡眠、非快速眼动睡眠和清醒时脑血流量的差异 , 但结果都是相互矛盾的 。
该研究的资深作者YuHayashi教授说:“我们用一种染料和一种称为双光子显微镜的技术 , 使脑血管在荧光灯下可以被看见 。 这样 , 通过这种方式我们就可以直接观察到新的非麻醉小鼠的皮层毛细血管中的红细胞了 。 ”
除此之外 , 研究人员还测量了大脑中的电活动 , 以识别快速眼动睡眠、非快速眼动睡眠和清醒状态 , 并寻找这些阶段之间血流的差异 。
Hayashi教授说:“在快速眼动睡眠期间 , 会有大量的红细胞通过脑毛细血管 , 但在非快速眼动睡眠和清醒状态之间没有什么区别 , 这说明快速眼动睡眠是一种独特的状态 , 我们对这个结果感到非常惊讶 。 ”
随后研究小组中断了小鼠的睡眠 , 使用一种更强的REM睡眠形式 , 导致“反弹”REM睡眠以补偿早期的中断 。
在REM睡眠反弹期间 , 大脑中的血流量进一步增加了 , 表明血流量与REM睡眠强度之间存在相关性 。
然而 , 当研究人员在没有腺苷A2a受体的小鼠身上重复同样的实验时 , (阻断腺苷A2a这个受体会让你喝咖啡后感觉更加清醒) , 实验结果发现 , 这时候REM睡眠期间的血流量增加较少 , 即使在REM睡眠反弹期间结果也是这样的 。
Hayashi教授说:“这些结果表明 , 在REM睡眠期间 , 腺苷A2a受体可能至少对大脑中的一些血流变化负责 。 ”
鉴于脑血流量减少和REM睡眠减少与阿尔茨海默病的发展有关 , 而阿尔茨海默病也涉及大脑中废物的积累 , 因此解决REM睡眠期间脑毛细血管血流量增加的这一问题 , 对于清除大脑中的废物非常重要 。
同时这项研究为未来研究腺苷A2a受体在这一过程中的作用也奠定了初步基础 , 这最终可能会开发出一些关于阿尔茨海默病等疾病的新疗法 。
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