原來腦內會排垃圾!清除只有一個辦法:去睡覺

好好睡吧。回春又可防失智。

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文/賴仁淙 圖片來源/shutterstock

膠淋巴系統──大腦的排毒系統

我們的大腦由一千億個細胞組成,是人體代謝最活躍、旺盛的器官。植物能夠利用光合作用,將二氧化碳(或硫化氫)和水轉化為有機物,並釋放出氧氣(或氫氣)。眾所周知,人體有新陳代謝,要排除體內廢物,例如尿、屎、汗液、痰、耳屎等。大腦裡這樣多活躍旺盛的細胞又吃什麼、排出什麼呢?這些細胞肯定也有壽命,也會死亡,死了的細胞去哪裡了?而活著的細胞也會產生一些代謝垃圾。腦細胞的代謝垃圾不是空氣,而是一些蛋白,成人每天大約產生七克垃圾,而大腦的重量只有三磅左右,即一點三六公斤。也就是說一年要排泄掉一個大腦的重量。  

其中最有名的應該就是和阿茲海默症相關的β─澱粉樣蛋白,而阿茲海默症的標誌就是β─澱粉樣蛋白累積,形成斑塊和纏結,逐漸殺死腦細胞。這些蛋白如果不能及時排出,就會影響大腦的正常功能,但是顯然不是所有的人都有老年癡呆,原因可能就在於不同的個體排出這些蛋白廢物的能力不同。

人體其他器官都有淋巴系統,也有很多的淋巴結。平時可能不覺得,但是喉嚨痛、喉嚨發炎的時候,脖子的淋巴結就會變大,這些淋巴系統就是用來排出身體裡其他器官代謝廢物的,相當於人體的「地下污水管道」。代謝越是旺盛的器官,淋巴系統越發達,比如我們的肝臟,是人體的解毒器官,淋巴系統和血液循環特別發達,也正是因為如此,肝臟的腫瘤特別容易引起轉移和擴散。但是大腦這樣一個重要和活躍的器官居然沒有一個專門的廢物處理系統,看上去真的很奇怪,這些代謝廢物怎麼辦?這個問題科學家們很早就開始關注和研究了。

大腦中沒有明顯的淋巴管這一事實引起了紐約羅徹斯特大學醫療中心的興趣。以前人們已經知道腦脊髓液具有重要作用,它只有在大腦和脊髓中才有,因此以前一直把它當作大腦的「地下污水管道」,它在流動中清除腦組織、帶走廢棄物,並為大腦組織輸入營養。但是腦脊髓液到達的區域還沒有那麼廣泛,不能深入到每一個腦細胞,而大腦裡的血管,可以到達每一個細胞,提供營養。

很早以前,科學家就已經知道血管周圍有間隙,但是沒有注意到這間隙的用處。三十年前,美國科學家最先描述血管周圍間隙內有液體流動,但是限於當時的技術能力,搞不清楚到底是什麼液體在流動,也一直未引起關注。但是近幾年,科技迅速發展,雙光子顯微技術可以讓科學家們在活體上觀察腦脊髓液的活動。

研究人員將帶螢光的放射性顯影劑加到活老鼠的腦脊髓液中,顯影劑很快散布到這些齧齒動物的大腦中,研究小組利用雙光子顯微鏡即時觀看顯影劑的走向,成功地直接觀測到腦脊髓液在動脈搏動的驅動下進入動脈周圍間隙,從星狀膠質細胞進入大腦組織,然後離開星狀膠質細胞,將廢物帶出大腦,攜帶廢物的腦脊髓液先通過大腦中小靜脈周圍間隙離開大腦,爾後這些小靜脈逐漸彙集為大靜脈,通向脖子進入頸部的淋巴系統,進入正常的血液循環系統,其廢物由腎臟過濾,再由肝臟處理掉。研究也發現,如果這個下水道有問題,頸部淋巴結會有一定的異常表現。

這就好比大腦中存在兩位清潔工,速度慢的那一位(腦脊髓液)已經是我們的老相識,而速度快的這位才剛剛與我們碰面。大腦中的代謝速度很快而又異常敏感,就應該有強大的清除機轉。羅徹斯特大學醫學中心的神經學科學家們發現的大腦快速清除廢棄物的新管道,命名為「大腦膠質淋巴系統」(Glymphatic系統),發表在《科學》(Science)旗下醫學刊物《科學轉化醫學期刊》( Science Translational Medicine)上。研究團隊是在小鼠大腦中發現這一系統的,而小鼠大腦與人類大腦非常相似,這就是大腦清理垃圾的整個工作機轉。

大腦的這個清除能力和什麼有關呢?膠淋巴系統通常在睡眠或者麻醉狀態下排毒的速率是清醒時的兩倍,尤其是熟睡及作夢期速度最佳。不只是速度,而且在作夢期腦組織會縮小,使表面積和腦脊髓液接觸面積增加二十倍。因此作夢期的大腦排泄能力增強了四十倍。

睡眠真的很重要,因為睡眠時大腦還在工作,只不過工作內容改變了,所以睡眠不是浪費光陰。不能好好睡覺,清除系統就不能正常工作,就會導致各種疾病!

上面所說的都是針對成人的。我們知道,寶寶們睡得很多,新生兒幾乎沒有白天和黑夜的概念,飽了就睡,餓了就醒,通常能一口氣睡上二到四個小時,一到兩歲時每天睡十三到十四個小時。他們為什麼需要睡得那麼多?也是為了排除垃圾嗎?當然不是,他們是為了生長發育,很多重要的生長激素都是在睡眠中分泌的,這點在人類的生存繁衍中更加重要啊!

所以睡眠有了兩個重要的功能,小時候促進我們生長,成年後延緩我們衰老,「睡個美容覺」這句話一點也沒錯喔!

(本文摘錄自賴仁淙著,《過敏的大腦:身體出問題,原來是因為大腦過敏了!台灣耳科權威教你徹底擺脫暈眩、耳鳴、偏頭痛的煩惱!》,平安文化出版。  )

 


50+tips

  1. 腦細胞的代謝垃圾是蛋白,成人每天大約產生七克垃圾,一年要排泄掉一個大腦的重量的蛋白。
  2. 大腦的這個清除能力和什麼有關呢?膠淋巴系統通常在睡眠或者麻醉狀態下排毒的速率是清醒時的兩倍,尤其是熟睡及作夢期速度最佳。
  3.  睡眠有了兩個重要的功能,小時候促進我們生長,成年後延緩我們衰老,「睡個美容覺」這句話一點也沒錯喔!

 

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