大脑是怎么清除垃圾的?

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大脑是怎么清除垃圾的?

健康头等舱 2019-05-15 07:30:00

你知道吗?我们人类的大脑啊,重量大概占我们体重的2%,但是却很耗费能量,人体20%-25%的能量都被大脑给消耗了。那这就带来了一个问题,大脑在消耗能量的过程中会产生很多垃圾蛋白或者生物废物,这些东西是“有毒“的。如果不尽快清除掉,大脑就没法正常运行,进而就很容易患上阿尔茨海默症和帕金森症什么的。

所以,为了保证大脑正常运行,肯定有一套排污系统,负责把这些垃圾及时清出去。科学家一开始猜测,是不是和其他器官一样,大脑也把垃圾运到肝脏去处理。但他们找来找去,也没能找到这套传送系统。不过现在,这个问题终于解决了。今年4月份的《环球科学》杂志上有一篇文章,是美国罗切斯特大学的两位教授写的,就详细介绍了我们的大脑是怎么清除垃圾的。

大约一个世纪以前,主流科学界就认为,大脑和脊髓中是没有淋巴系统的。啥叫淋巴系统呢?就是在我们身体的大部分区域里,有一个专门运输蛋白废物的网络,运输工是一些液体。这些液体在各个细胞之间穿梭,将废物收集到小管道里,再汇入大管道,最后进入血管,送往肾脏过滤或是被肝脏处理掉。既然没有淋巴系统,科学家就认为大脑产生的废物得由大脑自己负责清除。

但实际上这个观点并不准确。科学家们经过实验就发现,我们的大脑其实最终还是要把产生的废物运到正常的淋巴系统里处理掉。但这套大脑里运输垃圾的系统,和淋巴系统的运行机制不一样,科学家给它起了个名字叫“胶质淋巴系统”。它的骨架是由星形胶质细胞组成的,这种细胞身上有延伸出来的细胞终足,终结的终,足球的足,这些终足绕着血管相互之间连在一起,这样就使胶质细胞和血管之间形成了一条空空的隧道,这些隧道就相当于运送垃圾的高速公路,科学家给它起了个名字叫“血管周围间隙”。在这条高速公路上当运输工的是谁呢?是脑脊液,看这个名字就知道啦,是只在大脑和脊髓里才有的一种液体,脑脊液可以运输神经系统产生的垃圾。

下面我们来看这个胶质淋巴系统到底是怎么运作的:

脑脊液先从动脉血管的小通道,进入血管周围间隙,就是刚才我们说的那条高速公路,然后进入星形胶质细胞,接触大脑组织、收集垃圾、最后离开星形胶质细胞,沿着静脉血管的高速公路流动。小静脉汇聚成大静脉,直接通到脖子那儿,和正常的淋巴系统接轨,进入正常血液循环,运出大脑。

这就是大脑清理垃圾的整个工作机制,在这,有多少脑脊液直接决定了能处理多少大脑垃圾。那么,脑脊液跟什么东西有关呢?跟睡觉有关。研究人员用小白鼠做了实验,发现小白鼠在清醒的时候,脑脊液的流量特别小,但是在睡觉或者被麻醉以后,脑脊液流量就明显增多。这是为啥呢?因为血管周围间隙,也就是那条高速公路,在睡觉的时候会变宽,通道一变宽,脑脊液的流量就增加了,可以更高效地清除大脑里的废物。

发现了这个以后,医学界可高兴坏了,因为像帕金森啊、阿尔茨海默症啊这些病,和大脑里囤积的蛋白垃圾有很大关系。如果血管周围间隙的宽度增加,脑脊液可以更快把这些垃圾清走,那这些病可能就有治了。科学家还发现老年人经常会得脑积水,就是大脑里累积了太多不能正常流通的脑脊液,所以这种病也可以通过改变血管周围间隙的宽度来治。

这也就是说,如果我们能找到一种药,能调节胶质淋巴系统里血管周围间隙的宽度,或者增加脑脊液的流量,就可以治疗或者预防这些病症,可以理解为冲洗我们的大脑,把那些垃圾都冲走。

当然了,上面说的都是医学上的事儿。而对于我们个人来说,如果想让大脑有个良性的循环,就要注意足够的睡眠,每天都要把产生的垃圾尽快清除出去,要不然小心老年痴呆症会提前来找你哦。

睡眠时是大脑清除废物最活跃期

“一宿好的睡眠质量有助于头脑更清楚”,这句古老格言的含义被新的科学发现刷新。研究表明,人们在睡觉时,清除大脑中废物的系统最活跃。这个启示可能改变科学家对睡眠生物目的的理解,指向治疗神经系统疾病的新方式。

研究者罗切斯特大学医学中心主任聂德卡·尼德瓜德说:“这项研究表明,大脑在睡着和清醒的时候,有着不同的功能状态。事实上,恢复性睡眠的本质似乎是积极清除觉醒时所积累的神经活动副产品的结果。”

为什么只能在睡眠期间清除大脑垃圾?

尼德瓜德说:“大脑只能用有限的能量‘倒’垃圾,似乎必须在是清醒有意识时抑或睡着时清理这两种不同的功能状态中选择。我们可以把它想像成在举办一个家庭聚会,你可以招待客人,或收拾屋子,但你不能真正同时进行。”

睡眠期间,大脑中的细胞“缩水”了60%。这种收缩给细胞之间创造了更多的空间,允许脑脊髓液更自由地通过大脑组织清洗废物。相反,处于清醒状态时,大脑的细胞紧密地联系在一起,限制了脑脊髓液的流量。

由此可见,睡眠是生物进化过程中一个最不可或缺的基本功能。而对于现代社会的人们来说,无论生活节奏多快,该睡则睡,切不可错过每天保养大脑的最佳时期。

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