为什么慢性压力、抑郁、心血管疾病、睡眠碎片化和衰老等状况都与更高的痴呆风险相关？在《科学》杂志的一篇新综述中，罗切斯特大学医学中心神经科学家Maiken Nedergaard博士提出，许多看似不同的状况可能都归结为同一个生物学问题：干扰了有助于清除大脑废物的睡眠依赖性脑节律。
该文章提出了一种关于睡眠的全新思考方式，睡眠不仅仅是一个休息时期，而是一种高度组织化的生物学状态，协调大脑化学、血管运动和脑脊液流动，以支持大脑每晚的清洁过程。该文章还指出了一种潜在的生物标志物——心率变异性，它已经可以通过消费级可穿戴设备追踪，作为评估睡眠相关大脑健康和识别认知能力下降风险增加人群的简单、非侵入性方法。
"睡眠并不是一个安静或不活跃的状态。在睡眠期间，大脑转变为一种协调的节律，似乎支持其最重要的家务功能之一。"
Maiken Nedergaard博士，罗切斯特大学医学中心神经科学家
Nedergaard在罗切斯特大学医学中心的实验室在2012年通过发现类淋巴系统帮助改变了神经科学研究，这是一个遍布大脑的网络，通过血管周围组织循环脑脊液，帮助清除代谢废物。该系统在睡眠期间特别活跃，此后已成为阿尔茨海默病、帕金森病、中风、创伤性脑损伤和其他神经系统疾病研究的核心。
同步睡眠节律
文章重点介绍了神经调节剂——如去甲肾上腺素、血清素、多巴胺和乙酰胆碱等在清醒期间调节情绪、注意力、学习和行为的大脑化学物质。
这些系统在非快速眼动睡眠期间表现不同，会同步成缓慢的重复振荡，大约每分钟发生一次。这些节律与大脑活动、心率、呼吸、血管运动和脑脊液流动的变化相关联。
"几十年来，我们主要从记忆和恢复的角度思考睡眠，"Nedergaard说。"现在出现的观点是，睡眠也是一种高度组织化的液体运输状态，有助于维持大脑健康。"
睡眠与大脑的清洁系统
这些同步振荡通过驱动被称为血管运动的血管大小的缓慢节律性变化来为类淋巴系统提供动力。这些血管运动独立于心脏的泵血动作，有助于将脑脊液推过大脑并清除废物，包括与阿尔茨海默病和其他痴呆症相关的β-淀粉样蛋白和tau蛋白。
Nedergaard认为，当这些节律被衰老、压力、精神疾病、心血管疾病、睡眠不良或某些药物干扰时，大脑清除有毒蛋白质的效率就会降低。
"许多增加痴呆风险的疾病也会干扰大脑的睡眠节律，"Nedergaard说。"我们的研究表明，这些可能不是独立的现象。它们可能通过大脑在睡眠期间清除废物的能力相互关联。"
潜在的新生物标志物
该文章还强调了心率变异性——心跳之间时间的微妙变化——作为睡眠相关大脑健康的一个可能生物标志物。研究人员发现，睡眠期间的心率波动似乎与大脑中发生的相同神经调节节律密切相关。
Nedergaard认为，这最终可能提供一种非侵入性方法来监测大脑夜间清除系统的健康状况，并可能在症状出现前识别出认知能力下降风险增加的人群。
来源：罗切斯特大学医学中心
参考文献：Nedergaard, M. (2026). 睡眠的振荡生物学：与痴呆的关联. 《科学》. DOI: 10.1126/science.aeg2276.
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