科學(xué)家早就知道，睡眠對(duì)大腦至關(guān)重要。人在熟睡時(shí)，腦脊液會(huì)像潮水一樣在神經(jīng)元間流動(dòng)，清除代謝廢物，為第二天的思考和學(xué)習(xí)“重置系統(tǒng)”。
但如果睡眠不足，大腦會(huì)發(fā)生什么？不少人在通宵趕稿、熬夜追劇或是長(zhǎng)途飛行后，第二天總覺得腦子像被棉花塞住，注意力不聽使喚。明明睜著眼，卻突然“神游”了幾秒。沒睡覺的腦子，會(huì)任由廢物堆積，還是另有補(bǔ)救措施？
美國(guó)麻省理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家們決定揭開謎底。他們請(qǐng)來了26名志愿者，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室度過兩個(gè)截然不同的夜晚：一個(gè)徹夜不眠，一個(gè)安然入睡。無論哪種狀態(tài)，第二天早晨，志愿者們都要在巨大的功能性磁共振成像儀里接受測(cè)試，并執(zhí)行一項(xiàng)簡(jiǎn)單直接的任務(wù)，即看到十字變方形或聽到“嗶”聲就按按鈕。這看似輕松，卻考驗(yàn)注意力的穩(wěn)定性。
同時(shí)，科學(xué)家還監(jiān)測(cè)了志愿者的大腦活動(dòng)、腦脊液流動(dòng)、心跳、呼吸和瞳孔變化。與普通功能性磁共振成像儀不同，這次使用的改進(jìn)版成像技術(shù)能直接觀測(cè)腦脊液的進(jìn)出流動(dòng)，捕捉那股在腦中流淌的微妙波動(dòng)。
結(jié)果并不意外。一夜未眠的志愿者反應(yīng)遲緩，錯(cuò)誤頻發(fā)，甚至完全錯(cuò)過明顯的刺激信號(hào)——他們的大腦仿佛“不在服務(wù)區(qū)”。就在這些短暫的“走神”瞬間，科學(xué)家觀察到腦脊液突然從大腦中涌出，幾秒后，又流回原處。就像大腦趁著注意力“斷片”的一瞬，悄悄完成了一次“清理緩存”的過程。
“可以這樣理解：由于大腦極度需要睡眠，它會(huì)努力進(jìn)入一種類似睡眠的狀態(tài)，以恢復(fù)部分認(rèn)知功能。”科學(xué)家解釋道，腦脊液系統(tǒng)試圖通過讓大腦在“高注意力”與“高流動(dòng)”兩種狀態(tài)間反復(fù)切換，來重啟功能。
這好比大腦的一種“補(bǔ)救”行為。然而，這個(gè)過程的代價(jià)不僅僅是注意力瞬間崩塌。
每當(dāng)腦脊液流動(dòng)增強(qiáng)，受試者的心率和呼吸都會(huì)變慢，瞳孔也會(huì)收縮——這出現(xiàn)在腦脊液流出前約12秒；當(dāng)注意力恢復(fù)后，瞳孔又會(huì)重新放大?？茖W(xué)家推測(cè)，這種腦—身同步反應(yīng)可能由同一個(gè)神經(jīng)回路控制，它既調(diào)節(jié)清醒與專注，也掌管血流、液體交換等基礎(chǔ)生理功能?？茖W(xué)家猜測(cè)，控制回路的有力候選者之一是去甲腎上腺素系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素調(diào)節(jié)許多認(rèn)知和生理過程。
原來，睡眠不足的第二天，大腦竟然有這么多“戲”。未來的研究也許能揭開更多秘密?；蛟S，人們終有一天能真正理解，為什么“好好睡一覺能讓一切重新開始”。（記者 張佳欣）
