睡眠不足 会“脑残”！

一老人

人睡觉的时候大脑在做什么？美国科学家在《科学》杂志的论文，证明了睡眠的重要性：睡眠的基本功能是清除有毒的代谢物，保护了脑细胞不被损害。大脑在整个睡眠期间一直进行自我清理。“如果你不能保证睡眠，大脑可能会受到损伤。”http://t.itc.cn/Q9A3J多睡觉吧！


手术中轻微触碰大脑或造成功能区损伤 自闭症等与大脑相关的疾病至今仍未解 大脑远比你想象的更可怕
    4月12日，南方日报科技能见度栏目在《大脑远比你想象的更可塑》中为您解读了大脑功能的超强可塑性。但就像硬币有两面，大脑也有其可怕的一面。
    人脑很脆弱。一不留神摔一跤就有可能失去嗅觉；在手术中，轻微的触碰就可能导致功能区损伤；脑卒中抢救更是一场时间战役，医生们争分夺秒以防止大脑细胞走向死亡……
    更令人不安的是，很多与大脑相关的疾病，如自闭症、抑郁症、精神分裂症、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等，如今仍是未解之谜。
    所幸，科学家们从未停止研究与探索的脚步。
    脆弱大脑
    也许不小心摔个跤就会失去嗅觉。在手术中，轻微的触碰就可能导致大脑功能区损伤；脑卒中最佳治疗时间在3小时内，否则脑细胞就会开始死亡
    一位20多岁的女白领，走路时脚下打滑，不小心摔了一跤，磕到了后脑勺。当时她只觉头稍有点痛，就没在意。但后来发觉，吃饭时闻不到味道，连香水都“没味儿了”。到医院检查后发现，原来是嗅神经处有一个直径仅几毫米的出血点。
    这不是电视剧里的虚构桥段，而是广东省第二人民医院神经外科医生罗唯师前不久遇到的真实病例。他所在的科室每年接诊的较严重脑损伤病人超过500例，其中有不少是脑外伤病人。
    “脑外伤很可能引起严重后果，甚至导致不同程度的永久性功能障碍，而这主要取决于损伤是否位于脑组织的功能区。”罗唯师说，大脑是人的司令部，脑功能相当复杂。但目前研究出它有确切功能的区域并不多，一些区域的功能尚未明确，相对而言就是功能哑区。
    因此，神经外科是著名的高风险科室，“手术中，这些区域的脑组织受损后，对病人并无影响；但有些功能区受到很小的损伤，或者手术中不小心弄伤，很可能导致病人失语、偏瘫，甚至失去疼痛感，丧失嗅觉、视觉等。”罗唯师打了个比方：“负责管理语言的布罗卡区，就是重要的功能区，一定得非常小心。”
    而常见脑血管疾病脑卒中（脑中风）也是对“脆弱大脑”的最佳注解。如今，脑卒中已成为我国第二大死亡因素和第一大致残因素，是名副其实的“健康杀手”。
    在医生们看来，与这一“杀手”的搏斗就是与时间赛跑。“一旦出现脑卒中，最佳治疗时间是在3小时内，否则脑细胞就会开始死亡，6小时后会完全坏死，造成不可逆的后果。”广州医科大学附属第二医院神经内科教授高聪表示，这是因为脑卒中通常发生在向大脑输送氧气和其他营养物的血管爆裂之时，或血管被血凝块或其他物质阻塞时，如果神经细胞缺乏足够的氧气供给，很快就会死亡。接着，受这些神经细胞控制的身体机能也会随之失去作用。
    由于死亡的大脑细胞无法替换，因此脑卒中造成的后果通常是永久的。存活的脑卒中患者中，多数有身体瘫痪、言语障碍、认知障碍、日常生活能力丧失等功能障碍。
    疾病谜题
    相较脑瘤等看得见摸得着的病变，抑郁症等精神疾病则更为隐蔽和可怕。全球每年约100万人因抑郁症而自杀；在广州，幼儿园每133个孩子中就有一个患自闭症
    相较脑瘤等看得见摸得着的病变，抑郁症等精神疾病则更为隐蔽和可怕。
    4月16日晚，中山大学历史学系硕士研究生蔡洁挺在宿舍内自缢身亡，次日就是该系研究生提交毕业论文的最后期限。同学说，因为论文压力，大半个月来，小蔡一直情绪低落。
    名牌大学研究生自杀，这让很多人不禁唏嘘，站在金字塔尖的精英为何如此轻率地放弃生命？不少专家提出这很可能是精神抑郁所致。
    据联合国资料显示，如今，全球大约3.5亿人患有抑郁症，这种隐匿而可怕的疾病，每年约夺走100万人的生命，让他们走上自杀的不归路。
    “90%的自杀源于抑郁症。它的发病率很高，特别是年轻人。据统计，我国抑郁症的发病率达6.9%，国际上的数据为8%至12%。它以持续的心境低落为主要临床特征，也就是‘unhappy’，闷闷不乐、兴趣缺乏。”南方医科大学神经生物学教研室的朱心红教授研究团队长期致力于抑郁症的研究。
    他表示，迄今为止抑郁症的病因尚不明确，“过去，科学家们认为是由于大脑神经元—间信号传递异常所致，现在我们则将着眼点聚焦在占大脑90%的胶质细胞上。此前，它们一直被认为是脑组织的填充材料，作用仅仅是为神经元提供支撑而已。”
    朱心红介绍说，星形胶质细胞是最为重要的一类胶质细胞；随着生物进化，星形胶质细胞与神经元的比值逐渐增加，人脑星形胶质细胞是神经元的1.4倍。朱心红及其团队在动物实验中发现，星形胶质细胞ATP释放（三磷酸腺苷）功能异常是抑郁发生的关键环节。
    这一成果被列为2013年度我国基础研究十大进展之一。目前，相关研究还在继续推进，研究团队也表示，这只是万里长征的第一步。
    还有一种与脑有关的疾病，让无数为人父母者心碎，给不少家庭带来了沉重的精神和经济负担，那就是自闭症。
    自闭症又称孤独症，是儿童发育障碍中最为严重的疾病之一。近年，广州幼儿园儿童孤独症的患病率高达1/133。
    有人说，自闭儿就像星星一样，孤独地闪烁在自己的世界里——他们外表看上去跟正常孩子没有差别，但却对周围的人与物视而不见、充耳不闻，也不与人交流；他们往往要求周围环境一成不变，一旦改变就会发脾气；并常常出现一些刻板的动作，如反复玩弄手指、一直转圈、走路只走直角……
    到目前为止，科学家还没找到自闭症的确定病因，也没有专门治疗的特效药物。不过，他们一直致力于这方面的研究。
    如，台湾联合医院的医生曾运用脑磁仪成功破解“同理心”的大脑密码，找出大脑内同理心运作的区域，且刚好与大脑中的语言区相近。而恰好，自闭症就是欠缺“同理心”的能力，无法揣测对方语言后的意图导致沟通困难。这个研究或许能为解开自闭症脑之谜撕开一道小口。
    研究突破
    打开颅骨后，医生将病人从麻醉中唤醒以定位脑功能区；至于悬而未决的谜题，如抑郁症、自闭症、帕金森病等的病因和防治，科学家们也在竭尽全力寻找答案
    即使大脑很脆弱，脑部疾病仍迷雾重重，但人类的探索从未止步。
    目前对病变可见、病因明确的疾病，如脑瘤等，神经外科已大有作为，也不断有新技术出现。
    术中唤醒就是其一。它是在切除病变前将患者从麻醉状态下唤醒，利用神经电生理技术精确定位脑重要功能区。实施术中唤醒，能够最大限度切除病变并保留功能区。
    具体如何操作？罗唯师解释道：“打开病人颅骨，再打开硬脑膜后，用刺激器刺激大脑功能区，然后让病人数数、辨认常见物品卡片等，如果病人无法正常数数或认不出卡片上的图案，说明受到刺激的区域就要避开。然后做好标记，确保在手术过程中不被切到。”
    此外，临床的进步还表现在影像学上。“如核磁共振、神经导航技术等，影像的分辨率更高、图像更清晰，有助于医生在术前充分了解大脑结构和病变。”罗唯师说。
    至于悬而未决的谜题，如抑郁症、自闭症、帕金森病等的病因和防治，科学家也在竭尽全力寻找答案。
    针对抑郁症，目前朱心红团队正在推进相关研究，“我们从胶质细胞中的星形胶质细胞入手，探索它和抑郁症的联系。选取了多种存在于脑内由星形胶质细胞释放的化学物质，观察它们在抑郁和健康小鼠脑中含量的差别。研究发现，ATP这种过去从来没有想到与抑郁症有关的物质，却在动物实验中表现出明显的快速抗抑郁作用。”
    然而，为什么ATP减少会抑郁？什么原因导致星形胶质细胞释放ATP减少？如何干预？能否生理调控ATP释放？这些都是朱心红团队试图解答的问题。“我们正在寻找抑郁的生物标记物，如果在抑郁患者体内监测到它出现问题了，就可以及早发现、进行心理干预。”
    自闭症的研究也有新突破。据悉，广州医科大学附属第三医院的专家对35个自闭症家系做了基因检测，其中有5人出现同位点基因异常。这进一步证明自闭症很可能与基因有关，是最终实现自闭儿产前基因诊断的又一进展。
    ■大脑趣闻
    当人类在睡觉时
    大脑在自我清洁
    古人讲究“日出而作，日落而息”，更有俗话说“一夜不宿，十夜不足”。从古至今，睡眠的重要性被一再强调。科学家们普遍认为，睡眠有着许多不同的目的，比如巩固记忆或者调节代谢系统。但是，在睡眠的原始目的这一问题上，他们各执一词。
    还有一个问题等待着解答：人睡觉的时候大脑在做什么？不久前，一个有趣的说法出现了：人在睡觉时，大脑在做着大扫除清理废物。
    2013年10月18日，美国罗彻斯特大学的科学家们在《科学》（Science）杂志上发表的一篇论文对上述两个问题给出了这样的回答。他们提出，睡眠的基本功能是清除有毒的代谢物，大脑在整个睡眠期间一直在进行自我清理。这是科学家首次在分子水平上提供了直接的证据证明了睡眠的重要性。
    睡眠时脑脊液“通道”拓宽
    要谈谈这个研究，可以从脑脊液（CSF）说起。脑脊液是一种环绕大脑和脊髓的透明液体，由脑室中的脉络丛产生。这种液体沿着动脉周隙流入脑内，与脑细胞间隙之间的组织间液交换，将组织间液的代谢物带至静脉周隙，然后排出脑外。
    罗彻斯特大学的科学家发现，在睡眠过程中，脑部的类淋巴系统（glymphatic system）帮助控制了脑脊液的流动。这个系统是一个充满液体的通道网络，犹如微观的上下水道系统，运输着含有废物的脑脊液。
    该研究团队以小鼠为实验对象，训练小鼠放松和睡眠，并通过双光子显微镜来观察小鼠的脑活动。
    一开始，研究人员将小分子荧光染料注入到小鼠的脑脊液中，并追踪染料的流动。他们发现，当小鼠进入睡眠状态时，染料迅速地流过大脑。与之相反，小鼠在清醒状态时，染料几乎没有流动。这意味着，在睡眠时，脑脊液更容易在脑内流动。
    这一发现令研究人员十分惊讶，他们随之想到，这是否意味着在睡眠时脑细胞间的空间发生了改变呢？
    为了验证这一想法，研究人员将电极插入到小鼠的大脑中来测量脑细胞之间的空间。结果证实，在小鼠处于睡眠或麻醉状态时，脑细胞间隙扩大了60%。也就是说，在睡眠时，运载脑脊液的通道拓宽，脑脊液的流动更快速顺畅。
    大脑清除“垃圾”抗疾病
    那么，在睡眠时不停流动的脑脊液又在忙活些什么呢？
    该研究团队分别向睡眠小鼠和清醒小鼠的大脑中注入β淀粉样蛋白。通常认为，这种蛋白在细胞内的异常聚集会导致阿尔茨海默病（老年痴呆）。他们发现，当小鼠处于睡眠状态时，β淀粉样蛋白更快地消失，因为脑脊液快速地将这些“垃圾”清洗掉了。“这就像一台洗碗机。”该研究的成员之一、罗彻斯特大学神经学专家尼德瓜德（Maiken Nedergaard）博士形象地比喻道。
    如此看来，睡眠起着名副其实的“排毒”作用，阻止了有毒的代谢物积累，保护了脑细胞不被损害。
    这个结论令人振奋，它为睡眠的重要性提供了有效证据。“这可能会引起那些在夜间工作的轮班工作者的讨论。”尼德瓜德（Maiken Nedergaard）博士曾预测道：“如果你不能保证睡眠，大脑可能会受到损伤。”
    然而，还有许多谜团等待揭晓。譬如，在睡眠期间，充满液体的通道是如何改变形状的？又如，代谢物的形成是否会令我们产生睡意？再比如，除了自我清洁外，睡眠还有其他什么功能？
    探求大脑奥秘的道路远没有终点。但至少，我们从这个研究中得到了这么一个提示：人们可以通过提高睡眠质量来提高对β淀粉样蛋白的清理，预防老年痴呆。
    ●南方日报记者 曹斯 实习生 李娇 白晨晖 通讯员 黄瑶
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