研究人员已经证明，大脑利用睡眠来冲掉一整天艰苦的思考所积累的废物毒素。美国研究团队认为，“废物清除系统”是睡眠的一个根本原因。他们在《科学》杂志上发表的研究表明，睡眠期间，脑细胞神经元之间的距离逐渐缩小，让液体清洁大脑。他们还认为，一些无法清除的有毒的蛋白质可能使脑部功能发生紊乱。
睡眠研究人员遇到的一个大问题就是动物为什么会在远离天敌攻击时睡觉？睡眠在大脑固定记忆和学习中起到很大的作用，但罗切斯特大学医学中心的一个研究小组认为，“家务劳动”可能是睡眠的主要原因之一。研究员MaikenNedergaard博士说：“能供大脑使用的能量是有限的，并且还取决于两种不同的功能状态——有意识地清醒者还是熟睡是状态。你可以把它想像成一个家庭聚会，你可以招待客人，或者收拾屋子，但你在同一时间不能同时做两件事。”
他们的研究结果是建立在去年发现大脑自己的网络管道——被称为glymphatic系统——能够清洁大脑的废物。科学家将老鼠的大脑成象，结果显示：熟睡的老鼠大脑的glymphatic系统比平时活跃10倍。可能大脑中神经胶质细胞使神经细胞存活，在睡眠过程中脑内的细胞收缩。因此增加了细胞间隙的大小，脑组织之间的间隙增大，允许更多的流体进出，流出时带走毒素。
Nedergaard博士认为，这是维持生存的一个重要的功能，但头脑意识清醒时并不可能出现这种功能。她说：“这纯粹是猜测，但当整个大脑的液体泵流是，它看起来像失去了大量的能量，这可能是与信息处理的不兼容有关。只有人类研究后的结果才称得为真正有意义，但做类似的实验，只有在MRI机器上试验才会相对比较容易。”
专家NeilStanley博士说：“这是一个非常有趣的研究，表明睡眠是冲洗神经毒素必不可少的。”
RaphaelleWinsky-Sommerer博士在一个有关睡眠的研究会中说到：“睡眠的心理原因是有良好的记忆力和学习能力。但是，这实际是物理和化学的睡眠原因，非常重要的事情正在发生。这并不奇怪，在睡眠过程中我们身体整个生理都在变化。新颖的地方是细胞间隙的作用，但我认为这是增加了一个难题，而不是解释整个机制。其意义在于它显示睡眠能够促进脑细胞功能的恢复，并且具有保护作用。”
很多原因都是导致脑细胞损伤，如阿尔茨海默氏症或帕金森病，其特征在于大脑受损蛋白的累积。研究人员认为，大脑清洁机制可能会为这类疾病提供更多的研究方向。
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