熬夜神经元平均每小时丢失2.2个突触
睡眠是我们生活中的必需品,它对我们的日常状态有着直接影响。缺乏充足或高质量的睡眠会导致诸如困倦、思维迟缓及反应迟钝等问题。实际上,在我们沉睡时,大脑并未完全休息,它正忙着处理日间积累的信息并进行自我修复,比如通过类淋巴系统清理脑脊液中的废弃物,保护神经细胞免受毒素伤害。熬夜神经元平均每小时丢失2.2个突触。
近期,《自然》杂志发布的一项研究揭示了睡眠的一个新角色:大脑的“重置”机制。当我们醒着时,大脑持续接收并处理各种信息,引导我们做出反应,这一过程涉及大量神经元间的复杂连接,极为耗能。按照突触稳态理论,这些连接不能无限增长,否则不仅影响学习能力,也会超出能量供应的负荷。因此,睡眠成为了削减和断开过度突触的关键环节,对多数兴奋性突触而言尤为如此。
为了深入探索睡眠期间的神经活动,科学家选用透明斑马鱼作为研究对象,通过基因技术标记其突触以便观察。实验通过调节光照模拟昼夜节律,发现斑马鱼在白天活跃时,突触数量上升;夜晚休息时,则减少至较低水平,从而达到突触的动态平衡。
研究还揭示,突触的这种“重置”过程与睡眠需求紧密相关,即缺觉时间越长,睡眠时突触减少的现象越明显。若非自然睡眠需求驱动,即使借助药物入睡,突触也不会减少,反而可能增加。通过轻微干预使斑马鱼在夜间保持短暂清醒后,研究人员观察到其在后续睡眠中突触丢失速率显著提升。熬夜神经元平均每小时丢失2.2个突触。
通讯作者Jason Rihe教授假设,如果人类也遵循这一模式,那么短暂的日间小憩可能不足以有效调整突触平衡,重要的是保证夜间有足够的睡眠。此外,研究观察到,斑马鱼仅在夜间睡眠的前半段出现突触减少,后半段则无此现象,暗示后半段睡眠可能涉及其他恢复功能,如细胞修复,具体机制仍有待进一步探究。
综上,睡眠不仅是休息,更是大脑进行自我维护和准备迎接新挑战的重要时刻。它帮助我们清空旧的神经连接,为第二天的学习与成长腾出空间。
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