睡眠让大脑 “复位”的按钮（转载）

君竹

睡眠让大脑 “复位”的按钮（转载）
如果你一直深受失眠之痛,你就会体会到那种大脑中充满糨糊的糟糕感觉。
4月3号出版的科学周刊刊登了一篇学术研究报告，对由于失眠而导致的大脑充满糨糊感觉的原因找到了生理学和结构上的证据——这是一种特殊的蛋白质起到的作用，这种蛋白质在失眠状态的果蝇大脑内生长、增多，而在睡眠良好的果蝇大脑内降到正常值之下。这些蛋白质生长在一些大脑神经键上这些大脑神经终端是负责大脑细胞相互沟通联络的特殊的神经元。
在威斯康星-麦迪逊学校药品和公共卫生部门，睡眠研究者们确信存在更多的证据来支撑他们的“突触静态平衡假说”理论。这种理论认为：清醒状态下，在我们学习和适应不断变化的外部环境时，这些负责沟通、联络大脑细胞的脑部神经键会生长而变大，我们通过睡眠来把这类神经键降回到更低的水平使大脑得到休息和清理。降低这些神经键的强度非常重要，因为更大的神经键会消耗大量的能量、占据更多的空间、需要更多的供养，上面提到的果蝇试验也验证了这一点。
因此研究者们确信睡眠——通过提供缩小神经键强度的时间——可以节约大脑的能量、空间和供养，清理以前多余的“噪音”和“垃圾”，从而在第二天清晨还给我们一个清醒和饥渴的大脑。
睡眠和意识研究中心的研究员——Giorgio Gilestro, Giulio Tononi 和 Chiara Cirelli——他们发现通过睡眠，大脑内神经键或神经节点上负责在神经元间传递信息的蛋白质水平降低了30-40%。
上图中使用共焦成像获得的果蝇大脑三维图片显示，失眠24小时的果蝇大脑内充满了一种称为Bruchpilot (BRP)的神经元蛋白质，它是神经元之间的信息通讯体系中的一种神经元蛋白质。在睡眠良好的果蝇大脑内BRP的含量水平和其他四种神经元蛋白质降到了比正常值更低的水平。这表明睡眠能使让大脑“复位”这对大脑发育和继续学习都有着重大的作用。
“我们知道，要想保障大脑每天都能正常工作和学习，必须保障正常的睡眠，而在其他一些案例中显示睡眠对我们巩固记忆也是必要的”，精神病学副教授Cirelli说，“通过睡眠我们认为，如果不是全部的话，那至少是大多数神经键的规模都缩少了，在快睡醒的时候，最强大的神经键萎缩，一些较弱的神经键甚至就消失了。”
三维共焦成像的图片显示了在果蝇大脑的三个主要区域的这种变化，没有睡眠的果蝇相对于睡眠良好的果蝇的大脑对应区域由红变蓝，由此可见这些用于学习的区域是非常具有可塑性的。
去年发表的一篇报告中，Tononi, Cirelli 和他们的合作研究者们发现老鼠大脑内的神经键也有类似的化学变化。在他们的报告中提到，在清醒状态下对老鼠进行电刺激，老鼠大脑会呈现出一种更强的“诱发反应”；而在睡眠状态中这种由于电刺激引起的反应就相对较弱。这个发现为这种理论提供更多证据，因为通过应用电生理学技术获得实验结论与应用分子理论获得的实验结论是一致的，即这类承担大脑神经元联络功能的神经键在白天会生长发育得更强大，而在睡眠中会变小变弱。
因为睡眠在物种差距甚大的果蝇和老鼠大脑中都履行同一功能，Cirelli 认为睡眠对动物的健康和生存至关重要，以至于睡眠功能在进化中一直被延承下来。
在不同物种包括果蝇在内开展睡眠研究的领域中威斯康星实验室是先驱者。
为了让果蝇时刻保持醒着，威斯康星实验室把他们称为“果蝇煽动分子”的机械置入盛有32只昏昏欲睡的果蝇的容器里，这个机械有10个电镀薄片和机械臂组成，每过一段时间机械臂就会震动这些薄片，以避免果蝇们打瞌睡。这样的设施要保证24小时内果蝇们都得不到睡觉。
研究者们随后将这些失眠24小时的果蝇大脑切开，测量四个突触前神经键蛋白质和一个突触后神经键蛋白质的规模和发展水平，发现所有指标在醒着时都在上升而在睡眠后降了下来。其他的实验验证了这种蛋白质的变化不是因为光线的明暗变化或是自身的刺激造成的，仅仅与睡眠或是清醒有关联。他们还用共焦显微镜和能显示BRP的抗体来标明这种蛋白质的扩张。
由于醒时生成的这些过量神经键蛋白质的存在存满了大脑，如果得不到足够的睡眠，这些蛋白质会让我们的大脑如同糨糊一般昏昏沉沉，这样通过睡眠来使我们的大脑“复位”来腾出空间更好地继续学习，这一点在我们每一天的生活中都至关重要。
“我们不必记住每天学到的许多东西，”Cirelli说，“如果耗尽了大脑里的所有空间，在清理出一些占据你大脑里的垃圾之前你就不能学习更多的有用的东西。”

hktcm

老外的东西真多, 中医就以"宁心安睡"这么简单的道理.