大腦是怎麼清除垃圾的?

大腦是怎麼清除垃圾的?

你知道嗎?我們人類的大腦啊,重量大概佔我們體重的2%,但是卻很耗費能量,人體20%-25%的能量都被大腦給消耗了。那這就帶來了一個問題,大腦在消耗能量的過程中會產生很多垃圾蛋白或者生物廢物,這些東西是“有毒“的。如果不盡快清除掉,大腦就沒法正常運行,進而就很容易患上阿爾茨海默症和帕金森症什麼的。

所以,為了保證大腦正常運行,肯定有一套排汙系統,負責把這些垃圾及時清出去。科學家一開始猜測,是不是和其他器官一樣,大腦也把垃圾運到肝臟去處理。但他們找來找去,也沒能找到這套傳送系統。不過現在,這個問題終於解決了。今年4月份的《環球科學》雜誌上有一篇文章,是美國羅切斯特大學的兩位教授寫的,就詳細介紹了我們的大腦是怎麼清除垃圾的。

大約一個世紀以前,主流科學界就認為,大腦和脊髓中是沒有淋巴系統的。啥叫淋巴系統呢?就是在我們身體的大部分區域裡,有一個專門運輸蛋白廢物的網絡,運輸工是一些液體。這些液體在各個細胞之間穿梭,將廢物收集到小管道里,再匯入大管道,最後進入血管,送往腎臟過濾或是被肝臟處理掉。既然沒有淋巴系統,科學家就認為大腦產生的廢物得由大腦自己負責清除。

但實際上這個觀點並不準確。科學家們經過實驗就發現,我們的大腦其實最終還是要把產生的廢物運到正常的淋巴系統裡處理掉。但這套大腦裡運輸垃圾的系統,和淋巴系統的運行機制不一樣,科學家給它起了個名字叫“膠質淋巴系統”。它的骨架是由星形膠質細胞組成的,這種細胞身上有延伸出來的細胞終足,終結的終,足球的足,這些終足繞著血管相互之間連在一起,這樣就使膠質細胞和血管之間形成了一條空空的隧道,這些隧道就相當於運送垃圾的高速公路,科學家給它起了個名字叫“血管周圍間隙”。在這條高速公路上當運輸工的是誰呢?是腦脊液,看這個名字就知道啦,是隻在大腦和脊髓裡才有的一種液體,腦脊液可以運輸神經系統產生的垃圾。

下面我們來看這個膠質淋巴系統到底是怎麼運作的:

腦脊液先從動脈血管的小通道,進入血管周圍間隙,就是剛才我們說的那條高速公路,然後進入星形膠質細胞,接觸大腦組織、收集垃圾、最後離開星形膠質細胞,沿著靜脈血管的高速公路流動。小靜脈匯聚成大靜脈,直接通到脖子那兒,和正常的淋巴系統接軌,進入正常血液循環,運出大腦。

這就是大腦清理垃圾的整個工作機制,在這,有多少腦脊液直接決定了能處理多少大腦垃圾。那麼,腦脊液跟什麼東西有關呢?跟睡覺有關。研究人員用小白鼠做了實驗,發現小白鼠在清醒的時候,腦脊液的流量特別小,但是在睡覺或者被麻醉以後,腦脊液流量就明顯增多。這是為啥呢?因為血管周圍間隙,也就是那條高速公路,在睡覺的時候會變寬,通道一變寬,腦脊液的流量就增加了,可以更高效地清除大腦裡的廢物。

發現了這個以後,醫學界可高興壞了,因為像帕金森啊、阿爾茨海默症啊這些病,和大腦裡囤積的蛋白垃圾有很大關係。如果血管周圍間隙的寬度增加,腦脊液可以更快把這些垃圾清走,那這些病可能就有治了。科學家還發現老年人經常會得腦積水,就是大腦裡累積了太多不能正常流通的腦脊液,所以這種病也可以通過改變血管周圍間隙的寬度來治。

這也就是說,如果我們能找到一種藥,能調節膠質淋巴系統裡血管周圍間隙的寬度,或者增加腦脊液的流量,就可以治療或者預防這些病症,可以理解為沖洗我們的大腦,把那些垃圾都沖走。

當然了,上面說的都是醫學上的事兒。而對於我們個人來說,如果想讓大腦有個良性的循環,就要注意足夠的睡眠,每天都要把產生的垃圾儘快清除出去,要不然小心老年痴呆症會提前來找你哦。

大腦是怎麼清除垃圾的?


睡眠時是大腦清除廢物最活躍期

一宿好的睡眠質量有助於頭腦更清楚”,這句古老格言的含義被新的科學發現刷新。研究表明,人們在睡覺時,清除大腦中廢物的系統最活躍。這個啟示可能改變科學家對睡眠生物目的的理解,指向治療神經系統疾病的新方式。

研究者羅切斯特大學醫學中心主任聶德卡·尼德瓜德說:“這項研究表明,大腦在睡著和清醒的時候,有著不同的功能狀態。事實上,恢復性睡眠的本質似乎是積極清除覺醒時所積累的神經活動副產品的結果。”

為什麼只能在睡眠期間清除大腦垃圾?

尼德瓜德說:“大腦只能用有限的能量‘倒’垃圾,似乎必須在是清醒有意識時抑或睡著時清理這兩種不同的功能狀態中選擇。我們可以把它想像成在舉辦一個家庭聚會,你可以招待客人,或收拾屋子,但你不能真正同時進行。”

睡眠期間,大腦中的細胞“縮水”了60%。這種收縮給細胞之間創造了更多的空間,允許腦脊髓液更自由地通過大腦組織清洗廢物。相反,處於清醒狀態時,大腦的細胞緊密地聯繫在一起,限制了腦脊髓液的流量。

由此可見,睡眠是生物進化過程中一個最不可或缺的基本功能。而對於現代社會的人們來說,無論生活節奏多快,該睡則睡,切不可錯過每天保養大腦的最佳時期。

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