当人们处于睡眠状态时,大脑才能高效清除代谢废物。
由于未加抑制积累的有毒蛋白质,如β-淀粉样蛋白可导致阿尔茨海默氏症(老年痴呆症),所以从大脑及时移除这些废物是非常必要的。事实上,几乎所有的神经退行性疾病都与细胞废物的积累有关。通过一系列的老鼠实验,研究人员观察到在睡眠时,类淋巴系统明显要活跃10倍,沉睡的大脑会去除更多的β-淀粉样蛋白。
同时,通过分别在老鼠清醒和睡眠时注入小分子荧光染料(这样能看见脑脊液在脑内流动的情况),研究发现,染料注射30分钟后,与清醒老鼠相比,睡眠老鼠脑内的荧光染料分布得要广泛得多,且到达得更深。这说明脑脊液在睡眠老鼠脑内更易流动。
此外,另一个惊人发现是,睡眠期间大脑中的细胞“缩水”了60%。这种收缩给细胞之间创造了更多的空间,允许脑脊髓液更自由地通过大脑组织清洗废物。相反,处于清醒状态时,大脑的细胞紧密地联系在一起,限制了脑脊髓液的流量。