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实习医生日记之顽固失眠

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Nature:睡眠不是浪费时间

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摘要:关键词睡眠大脑清除废物根据和同事最近进行的研究废物通过围绕神经细胞被称为间隙液体的流体与脑脊液填充了脑室与蛛网膜下池并最终被排入血液之间的对流交换被清除出大脑在一项在小鼠体内开展的新研究中相同的研究小组发现与清醒相比睡眠期间有更多此类的交换从而意味着睡眠的一个重要功能可能是从大脑中清除废物作者利用双光子成像跟

关键词:睡眠,大脑,清除废物

根据nedergaard和同事最近进行的研究,废物通过围绕神经细胞(被称为间隙液体)的流体与脑脊液(csf,填充了脑室与蛛网膜下池,并最终被排入血液)之间的对流交换被清除出大脑。在一项在小鼠体内开展的新研究中,相同的研究小组发现,与清醒相比,睡眠期间有更多此类的交换,从而意味着睡眠的一个重要功能可能是从大脑中清除废物。

作者利用双光子成像跟踪了通过小脑延髓池(一个接收来自第四脑室脑脊液的小池)中的一个套管灌输到csf中的荧光示踪剂的路径,并监测了示踪剂在清醒、睡眠以及麻醉小鼠中的流动。在所有的试验中,研究人员利用脑皮层电图和肌电图感应了小鼠大脑的状态。在睡眠以及麻醉的小鼠中,示踪剂沿着动脉周和薄壁组织周的空间流入薄壁组织,但这种示踪剂流入在清醒的小鼠中减少了90%。

作者假设,清醒期间csf流动的减少可能缘于胞间隙体积的一种减少。事实上,对小鼠胞间隙体积的定量研究表明,与睡眠或麻醉时相比,其在清醒时减少了40%。这一发现表明,胞间隙在清醒时的收缩可能增加了对对流液体运动的抵抗,进而抑制了csf流动。

为了确定这一发现的功能相关性,作者研究了来自间隙液体的淀粉体-β——阿尔茨海默氏症中淀粉样蛋白班的主要成分——的清除是否随着大脑的状态而变化。他们注射了用放射性同位素标记的淀粉体-β(125i-aβ1-40)进入清醒、睡眠和麻醉小鼠的皮质,并发现在睡眠和麻醉的情况下,125i-aβ1-40清除的速度是清醒时的两倍。他们在一种惰性示踪剂的清除上也发现了类似的差异,表明废物的一般移除在清醒时效率较低。

由于觉醒与去甲肾上腺素系统的活化有关,因此作者评估了是否这就是驱使胞间隙在清醒时收缩的原因。一种肾上腺素拮抗物对清醒小鼠的输入,无论是在小脑延髓池还是更局部的皮质表面,都导致了一种荧光csf示踪剂和间隙体积分数对应含量的增加,这与在睡眠小鼠中观察到的结果类似。

这些在小鼠中发现的惊人结果有待于在其他动物中得到复制,其中也包括人类。如果得到证实,睡眠与提高通过csf的大脑废物清除有关的发现不但为睡眠的“维护”理论提供了支撑,同时也代表了一种非常特别的维护功能。(生物谷bioon.com)

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Nature:睡眠不是浪费时间

naturedoi:10.1038/nrn3632

sleep: not such a waste

leonie welberg

according to recent studies by nedergaard and colleagues, waste products are removed from the brain through the convective exchange of the fluid that surrounds neurons (known as interstitial fluid) with cerebrospinal fluid (csf), which fills the brain's ventricles and cisterns and eventually drains into the blood. in a new study in mice, the same research group show…

(责任编辑:lilizhao)

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Nature:睡眠不是浪费时间

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