经常睡不好,阿尔茨海默上门找?
作者:田达玮 科普创作者
审核:李菁晶 北京天坛医院神经内科教授 主任医师
睡眠不足对现代人来说实在是太司空见惯了。写论文、刷剧熬夜简直是家常便饭,各种各样的烦心事,也会让我们辗转反侧,一夜睡不好。
可熬夜给我们带来的麻烦也很明显,第二天我们会感觉昏昏沉沉没法集中注意力。而别人刚叮嘱过的事情,转眼就忘记了。
而最近的一项研究也发现,长期睡眠不足还可能会导致大脑中β淀粉样蛋白沉积[1]。β淀粉样蛋白是阿尔茨海默病患者脑中淀粉样斑块的主要成分,它的增多沉积可能意味着罹患阿尔茨海默病(也就是人们俗称的老年痴呆症)的风险增加。
染色后的β淀粉样蛋白(棕色),图片来源:wikimedia
那睡眠不足究竟是怎样影响我们的大脑的?平时经常熬夜真的会让我们年纪轻轻就患上阿尔茨海默病吗?为了弄清楚这一点,我们先从睡梦中的大脑说起。
睡梦中大脑在做什么?
睡眠对于身体的重要性是不言而喻的,但对于睡眠,我们可能存在着一些误解。
有些人认为,当我们躺在床上进入梦乡之后,大脑就开始休息了。但实际上,在我们睡着之后,我们的大脑并不是彻底宕机了,它还有很多重要的事情要做。
1、巩固记忆调节情绪
在睡眠期间,特别是在快速眼动阶段(也就是会做梦的睡眠阶段),大脑会对白天收集到的新信息进行巩固,所以睡眠对于形成长期记忆来说非常重要。
一个睡眠周期,红色为快速眼动睡眠(REM),图片来源:wikimedia
除了巩固记忆,在快速眼动阶段,大脑还会处理和情绪相关的信息,减少负面情绪对我们的影响,这对我们保持良好的精神状态也至关重要。所以很多人在熬夜之后,脾气会更不稳定。
2、修复受损的神经元细胞
除了巩固记忆调节情绪,睡眠对于神经元的修复也至关重要。
需要说明一下,并不是说神经元只能在睡眠状态下修复,但2019年的一项研究发现,睡眠能够影响染色体动力学,从而更好地促进神经元细胞修复受损的DNA[2]。
3、清除有害代谢产物
在睡眠过程中,大脑还会清除掉一些代谢产物,这些物质中包括β淀粉样蛋白、α突触核蛋白,以及异常的tau蛋白这些跟神经退行性疾病相关的蛋白质。
Tau蛋白异常图片来源:wikimedia
大脑清除有害代谢产物有几种途径,其中一种是通过胶状淋巴系统,这个系统的工作方式可以简单理解成:通过脑脊液的流动把有害代谢产物从神经元细胞周围冲洗出来,带到其他器官里分解掉。
研究者发现,这套系统在睡眠状态下工作效率会更高。比如,2013年一项发表在《Science》上的研究显示,在自然睡眠或者麻醉状态下,细胞与细胞之间的间隙会增加60%,这有助于提高β淀粉样蛋白的清除速率(睡眠状态下β淀粉样蛋白的清除率大约是清醒状态下的两倍)[3]。
图片来源:清醒、睡眠、麻醉组的β淀粉样蛋白清除速率,图片来源:来自参考文献3。
睡眠不足与阿尔茨海默病
既然在睡眠期间,大脑会做这么多重要的事情。若长期处于睡眠不足的状态下,大脑可能会出现糟糕的变化。
比如,2023年5月,发表在《Science》子刊《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的一篇文章就指出,长期睡眠不足可能会导致阿尔茨海默病的发病风险增加[1]。
研究者用睡眠剥夺装置干扰实验小鼠,让它们长期处于睡眠不足的状态下(大约6周左右时间)。之后对这些小鼠的大脑进行研究。研究者发现相比于对照组,长期睡眠不足状态下的小鼠大脑中出现了β淀粉样蛋白沉积,这意味着这些小鼠罹患阿尔茨海默病的风险可能会增加。
科学家推测,之所以会出现这种状况,可能跟两方面的因素有关。
首先,在长期清醒的状态下,大脑中的神经元会保持更长时间的活跃状态,神经元活动增多,这本身就会导致β淀粉样蛋白的释放,从源头上增加了这些“毒物”的产生。
但更重要的是,一种叫做小胶质细胞的东西会影响这些“毒物”的清除。
小胶质细胞(绿色)与神经元(红色),图片来源:wikimedia
小胶质细胞是神经系统中跟免疫相关的细胞。在正常情况下,小胶质细胞所扮演的角色类似于大脑中的哨兵,能够在大脑中巡逻检测是否有受损的细胞或者是疾病的迹象,一旦发现情况,它们就会变成激活状态,帮助修复受损的组织。
但在长期睡眠剥夺会影响小胶质细胞的正常功能,它也会出现过度激活,影响免疫细胞清除β淀粉样蛋白斑块,从而导致β淀粉样蛋白沉积。
1次睡眠不足,也会带来问题
前面说的是长期睡眠不足对大脑的影响,那偶尔一两次通宵熬夜是不是没关系?并不是。
2018年的一项人体研究就发现,一次熬夜就足以引起受试者大脑中β-淀粉样蛋白积累。这项研究还发现,睡眠剥夺(也就是熬夜)对大脑的影响跟遗传风险无关。也就是说,哪怕你家族中没有患阿尔茨海默病的风险,但熬夜依然有可能影响β-淀粉样蛋白累积[4]。
当然了,在这项研究中,研究者们没有深入研究一次熬夜引起的β-淀粉样蛋白累积是否能在休息之后恢复。但偶尔熬一次夜依然可能会带来其他危险。
最典型的就是熬夜之后,即便你没有喝酒,依然可能会“酒驾”。
如果你有过熬夜的经历,相信你一定对“脑雾”这样的状态不陌生,朦朦胧胧好像跟世界隔着一层雾。
2017年发表在《自然·医学》上的一篇文章就分析了“脑雾”背后的原因。在熬夜之后,大脑神经元的活动会比平时更慢、更弱。这会让你处于精神不集中,反应慢半拍的状态中,非常像喝醉了酒一样[5]。
既然酒驾非常危险,那在这种脑雾状态下开车、骑车同样非常危险。所以,如果你熬了个通宵,第二天能不开车尽量别开车。
既然熬夜对大脑的影响这么大,今天你还打算熬夜吗?
参考文献:
[1]Parhizkar S, Gent G, Chen Y, et al. Sleep deprivation exacerbates microglial reactivity and Aβ deposition in a TREM2-dependent manner in mice[J]. Science translational medicine, 2023, 15(693): eade6285.
[2]Zada D, Bronshtein I, Lerer-Goldshtein T, et al. Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 895.
[3]Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain[J]. science, 2013, 342(6156): 373-377.
[4]Shokri-Kojori E, Wang G J, Wiers C E, et al. β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115(17): 4483-4488.
[5]Nir Y, Andrillon T, Marmelshtein A, et al. Selective neuronal lapses precede human cognitive lapses following sleep deprivation[J]. Nature medicine, 2017, 23(12): 1474-1480.