深度睡眠能够清除大脑垃圾

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美国西北大学的一项新研究再次验证了睡个好觉的重要性。

《ScienceDaily》1月20日消息

通过研究果蝇的大脑活动和行为,研究人员发现,深度睡眠具有一种古老的恢复能力,可以清除大脑中的废物。这种废物包括可能导致神经退行性疾病的有毒蛋白。

该研究的资深作者Ravi Allada博士说:“总的来说,废物清除对于维持大脑健康或预防神经退行性疾病可能很重要。废物清理可能发生在清醒和睡眠期间,但在深度睡眠的时候会大大加强。”

这项研究近日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。

研究于1月20日发表在《Science Advances》(最新影响因子:13．117)杂志上

Alada是美国西北大学温伯格艺术与科学学院神经生物学系主任和神经生物学Edward C． Stuntz杰出教授。他也是西北大学睡眠和昼夜节律生物学中心的副主任。Alada实验室的博士后Bart van Alphen是该论文的第一作者。

尽管果蝇看起来与人类非常不同,但控制果蝇睡眠-觉醒周期的神经元与我们人类惊人地相似。因此,果蝇已经成为研究睡眠、昼夜节律和神经退行性疾病的典型生物。

在目前的研究中,Allada和他的团队研究了长喙延伸睡眠(proboscis extension sleep ,PES),这是果蝇的深度睡眠阶段,类似于人类的深度慢波睡眠。研究人员发现,在这个阶段,果蝇会反复地伸展和收缩它们的喙。

Alada说:“这种反复伸展和收缩的运动可能将液体输送到果蝇的肾脏。我们的研究表明,这有助于废物清除和帮助损伤恢复。”

当Alada的研究小组破坏果蝇的深度睡眠时,果蝇从体内清除注射的非代谢染料的能力下降,更容易受到创伤。

Alada说,这项研究让我们更接近于理解为什么所有生物都需要睡眠的奥秘。所有动物——尤其是野生动物——在睡眠时都非常脆弱。但越来越多的研究表明,睡眠的好处(包括清除关键废物)远远超过了睡眠可能增加的危险。

Dr．Ravi Allada

该论文的合著者写道:“我们发现,深度睡眠在果蝇体内起到了清理垃圾的作用,这表明清理垃圾是睡眠在进化中保留的核心功能。这表明,清理垃圾可能是果蝇和人类祖先睡眠的一项共同的功能。”

参考文献

Source:Northwestern University

Deep sleep takes out the trash

Reference:

Alphen B van, Semenza ER, Yap M, Swinderen B van, Allada R． A deep sleep stage in Drosophila with a functional role in waste clearance． Science Advances． 2021;7(4):eabc2999． doi:10．1126/sciadv．abc2999

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