睡眠不足對現代人來說實在是太司空見慣了。寫論文、刷劇熬夜簡直是家常便飯，各種各樣的煩心事，也會讓我們輾轉反側，一夜睡不好。可熬夜給我們帶來的麻煩也很明顯，第二天我們會感覺昏昏沉沉沒法集中注意力，甚至别人剛叮囑過的事情，轉眼就忘記了。
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最近的一項研究也發現，長期睡眠不足可能會導緻阿爾茲海默病（也就是人們俗稱的老年癡呆）的發病風險增加。
那睡眠不足究竟是怎樣影響我們的大腦的？平時經常熬夜真的會讓我們年紀輕輕就患上阿爾茨海默病嗎？爲了弄清楚這一點，我們先從睡夢中的大腦說起。
睡夢中大腦在做什麽？
睡眠對于身體的重要性是不言而喻的，但對于睡眠，我們可能存在着一些誤解。有些人認爲，當我們躺在床上進入夢鄉之後，大腦就開始休息了。但實際上，在我們睡着之後，我們的大腦并不是徹底宕機了，它還有很多重要的事情要做。
1
鞏固記憶調節情緒
在睡眠期間，特别是在快速眼動階段（也就是會做夢的睡眠階段），大腦會對白天收集到的新信息進行鞏固，所以睡眠對于形成長期記憶來說非常重要。
除了鞏固記憶，在快速眼動階段，大腦還會處理和情緒相關的信息，減少負面情緒對我們的影響，這對我們保持良好的精神狀态也至關重要。所以很多人在熬夜之後，脾氣會更不穩定。
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2
修複受損的神經元細胞
除了鞏固記憶調節情緒，睡眠對于神經元的修複也至關重要。
需要說明一下，并不是說神經元隻能在睡眠狀态下修複，但 2019 年的一項研究發現，睡眠能夠影響染色體動力學，從而更好地促進神經元細胞修複受損的 DNA [ 2 ] 。
3
清除有害代謝産物
在睡眠過程中，大腦還會清除掉一些代謝産物，這些物質中包括 β 澱粉樣蛋白、α 突觸核蛋白、以及異常的 tau 蛋白這些跟神經退行性疾病相關的蛋白質。
大腦清除有害代謝産物有幾種途徑，其中一種是通過膠狀淋巴系統，這個系統的工作方式可以簡單理解成：通過腦脊液的流動把有害代謝産物從神經元細胞周圍沖洗出來，帶到其他器官裏分解掉。
研究者發現，這套系統在睡眠狀态下工作效率會更高。比如，2013 年一項發表在《Science》上的研究顯示，在自然睡眠或者麻醉狀态下，細胞與細胞之間的間隙會增加 60%，這有助于提高 β 澱粉樣蛋白的清除速率（睡眠狀态下 β 澱粉樣蛋白的清除率大約是清醒狀态下的兩倍） [ 3 ] 。
清醒、睡眠、麻醉組的 β 澱粉樣蛋白清除速率。圖片來源：來自參考文獻 [ 3 ] 。
睡眠不足與阿爾茨海默症
既然在睡眠期間，大腦會做這麽多重要的事情。若長期處于睡眠不足的狀态下，大腦可能會出現糟糕的變化。
比如，2023 年 5 月，發表在《Science》子刊《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）上的一篇文章就指出，長期睡眠不足可能會導緻阿爾茲海默病的發病風險增加 [ 1 ] 。
研究者用睡眠剝奪裝置幹擾實驗小鼠，讓它們長期處于睡眠不足的狀态下（大約 6 周左右時間）。之後對這些小鼠的大腦進行研究。研究者發現相比于對照組，長期睡眠不足狀态下的小鼠大腦中出現了 β 澱粉樣蛋白沉積，這意味着這些小鼠罹患阿爾茨海默病的風險可能會增加。
科學家推測，之所以會出現這種狀況，可能跟兩方面的因素有關。
首先，在長期清醒的狀态下，大腦中的神經元會保持更長時間的活躍狀态，神經元活動增多，這本身就會導緻 β 澱粉樣蛋白的釋放，從源頭上增加了這些 " 毒物 " 的産生。
但更重要的是，一種叫做小膠質細胞的東西會影響這些 " 毒物 " 的清除。小膠質細胞是神經系統中跟免疫相關的細胞。在正常情況下，小膠質細胞所扮演的角色類似于大腦中的哨兵，能夠在大腦中巡邏檢測是否有受損的細胞或者是疾病的迹象，一旦發現情況，它們就會變成激活狀态，幫助修複受損的組織。
但在長期睡眠剝奪會影響小膠質細胞的正常功能，它也會出現過度激活，影響免疫細胞清除 β 澱粉樣蛋白斑塊，從而導緻 β 澱粉樣蛋白沉積。
1 次睡眠不足，也會帶來問題
前面說的是長期睡眠不足對大腦的影響，那偶爾一兩次通宵熬夜是不是沒關系？并不是。
2018 年的一項人體研究就發現，一次熬夜就足以引起受試者大腦中 β - 澱粉樣蛋白積累。這項研究還發現，睡眠剝奪（也就是熬夜）對大腦的影響跟遺傳風險無關。也就是說，哪怕你家族中沒有患阿爾茲海默病的風險，但熬夜依然有可能影響 β - 澱粉樣蛋白累積 [ 4 ] 。
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當然了，在這項研究中，研究者們沒有深入研究一次熬夜引起的 β - 澱粉樣蛋白累積是否能在休息之後回複。但偶爾熬一次夜依然可能會帶來其他危險。最典型的就是熬夜之後，即便你沒有喝酒，依然可能會 " 酒駕 "。
如果你有過熬夜的經曆，相信你一定對 " 腦霧 " 這樣的狀态不陌生，朦朦胧胧好像跟世界隔着一層霧。2017 年發表在《自然 · 醫學》上的一篇文章就分析了 " 腦霧 " 背後的原因。在熬夜之後，大腦神經元的活動會比平時更慢、更弱。這會讓你處于精神不集中，反應慢半拍的狀态中，非常像喝醉了酒一樣 [ 5 ] 。
我們知道酒駕非常危險，那在這種腦霧狀态下開車、騎車同樣非常危險。所以，如果你熬了個通宵，第二天能不開車盡量别開車。
知道熬夜對大腦的影響這麽大，今天你還打算熬夜嘛？
參考文獻
[ 1 ] Parhizkar S, Gent G, Chen Y, et al. Sleep deprivation exacerbates microglial reactivity and A β 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.
策劃制作
作者丨科學邊角料 科普創作者
審核丨董霄松 北京大學人民醫院呼吸睡眠醫學科 副主任
策劃丨徐來
責編丨一諾
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