人的大腦是新陳代謝非常旺盛的器官——人體攝入能量20%被大腦消耗,且大腦也會相應產生很多廢物。體積很小的廢物,如二氧化碳、尿素、氨,可進入毛細血管,並經由血液排出。但大腦每天還會產生β-澱粉樣蛋白和Tau蛋白這類有神經毒性的蛋白質(通常被認為是阿茲海默症的風險因子)以及一些氧化物,由於顆粒較大,無法經由血液排出。
大腦自帶清廢機制 深度睡眠才運作
過去人們認為,大腦內部沒有淋巴系統可運出這些廢物,需靠內部消解。但在2012年,科學家們通過實驗證實,大腦內部另有類似淋巴的機制可以直接沖洗掉這些深層的大件廢物,並將其命名為「膠狀淋巴系統」(glymphatic system)或「類淋巴系統」。
健康心理學家、蒙納許大學兼職臨床副教授莫伊拉·榮格(Moira Junge)在接受《大紀元時報》採訪時表示「大腦中的廢物清除過程,在人們清醒時幾乎不運作,多數是在我們深度睡眠階段發生。」
大腦清除廢物的效率,與睡眠的不同階段有關。人的睡眠大致分為兩種狀態:快速動眼睡眠(REM)和非快速動眼睡眠(NREM)。後者占總體睡眠時間75%,可進一步劃分為三階段:N1為淺睡眠階段,N2為中度睡眠階段,N3為深度睡眠階段。N3階段時,人的腦電波最慢,不易受外在環境干擾,如聽不到外面的狗叫聲。
睡覺時會依次經歷N1—N2—N3—N2—REM 階段,為一個睡眠週期,平均時長為90分鐘。通常一晚會經歷4~5個睡眠週期。
美國精神科醫師、中西醫整合醫學專家楊景端在接受《大紀元時報》採訪時表示,類淋巴系統在睡眠時,尤其是在深度睡眠期間更加活躍,從而有效的排出廢物。在一項動物實驗中,研究人員發現與清醒狀態相比,深度睡眠(或在藥物麻醉狀態)時,大腦中β-澱粉樣蛋白的清除率增加了一倍。
睡眠缺乏 恐與失智症相關
蓋洛普機構2023年調查發現,僅四成美國人表示睡眠時間足夠,有六成表示需再多睡一會。五分之一的人睡眠時間甚至不到5小時,而在1942年這個比率只有3%。
這也和人們睡得越來越晚相關,據估算,晚1小時上床睡覺,會導致睡眠時間減少14~33分鐘。人們不只是睡得晚和睡得短,還睡不安穩。美國精神醫學學會資料顯示,超過5千萬人患有長期睡眠障礙。
這些都直接導致深度睡眠的減少和受損,從而縮短類淋巴系統效率最大化的黃金工作時間,進一步導致大腦廢物積累。2018年進行一項人體研究表明,即使是一晚睡眠不足,也會妨礙大腦清除廢物。
楊景端表示,大腦中廢物堆積,最常見的表現是認知功能下降,包括記憶力減退、注意力難以集中,以及處理複雜任務感覺困難。長期廢物堆積還可能影響情緒,導致焦慮、憂鬱,甚至易怒。
此外,它可能與神經退化性疾病,如阿茲海默症或巴金森氏症有直接關聯,隨之而來的,是運動功能障礙、認知衰退、情緒波動等症狀。
2021年發表的一項追蹤研究對7,959名50~70歲的人進行平均25年的觀察,發現與睡眠時間7小時者相比,長期睡眠不足6小時的人,罹患失智症風險增加30%。
2019年發表的一項追蹤超過1.3萬名荷蘭老人、平均逾8年的觀察顯示,每次睡眠品質惡化一定程度,以及睡眠時間每縮短一些,在未來6年內罹患巴金森氏症的風險,分別對應增加76%和72%。
榮格表示,「睡眠在許多方面仍然是一個複雜的謎,但很明顯的是,充足的睡眠能夠管理和調節我們的情緒,讓我們可以更清晰的思考,擁有更多精力,並提高注意力。」
使用安眠藥 可能適得其反
雖然深度睡眠時類淋巴系統才高效工作,但吃安眠藥卻適得其反。榮格解釋,「我還沒有看到任何證據表明,安眠藥可以幫助人們獲得更深度的睡眠。」儘管這些藥物可能讓人們獲得更多的睡眠時間,但未必提高睡眠的品質。
2023年發表在《分子神經學前沿》的研究提到,很多抗失眠藥物可能減少睡眠時大腦的慢波活動階段。以通常用於治療失眠的苯二氮平類藥物為例:這類藥物雖可能使人在主觀上覺得一覺到天亮,但其實它使非快速動眼睡眠的中度睡眠時間增加,但減少了深度睡眠時間。
芬蘭的一項研究指出,苯二氮平類藥物和相關藥物的使用,總體上與阿茲海默症的風險增加有關。
早睡能幫助大腦排廢
University of Central Florida(UCF)醫學院教授菅谷公信(Kiminobu Sugaya)向《大紀元時報》表示,「為了讓類淋巴系統優化大腦的清廢機制,睡眠與身體的自然晝夜節律保持一致非常重要。」早睡有助夜間早期進入深度睡眠。
楊景端強調,「從生物學角度來看,最佳入睡時間應與人體晝夜節律吻合,一般在晚上10~11點之間。」但現代生活節奏讓人們很難早睡。建議最晚不超過12點入睡,否則可能影響大腦修復功能。
榮格表示,有些人較特殊,生理時鐘是延遲的——褪黑激素的節律和睡眠開始時間較其他人晚,喜歡晚睡晚起。若午夜後入睡,9點以後起床,也有機會獲得充足睡眠。
運動、深呼吸、側睡 更助眠
心臟對血液的泵送能力和大腦動脈的搏動能力,直接關係到類淋巴系統的效率。心臟每次跳動能泵送的血液越多,大腦血管的搏動能力越好,意味著有更多的腦脊液被泵入大腦組織而沖刷掉廢物。血液循環障礙的疾病則會降低這些作用,如高血壓;反之,體力運動可促進心肺功能。
科學家還發現,呼吸也是影響類淋巴系統工作效率的重要因素。睡眠時,呼吸也驅動了腦脊液流動。呼吸較淺不利於類淋巴系統運轉。因此,提高肺活量,適當運動、深呼吸等,都有助於睡眠時保持更好呼吸,從而幫助類淋巴系統為大腦排出廢物。
此外,睡眠姿勢也會影響大腦廢物排出。與仰臥或俯臥相比,側臥位的類淋巴運輸效率最高。俯臥影響腦血流量,還會增加交感神經的壓力,導致壓力激素分泌,抑制類淋巴系統工作。而側臥使交感神經的張力減弱,改善類淋巴液的流入。尤其,右側臥因心臟位置較高,有利於血液泵送,靜脈回流增加,增加心臟工作效率,交感神經壓力也較低。
冥想、打坐 可改善睡眠品質
還有一種方式可有效提高類淋巴的功能並促進大腦健康,就是冥想打坐。榮格表示,「多種證據顯示,冥想可以幫助睡眠。 」冥想能減少精神敏感和過度的緊張,讓人真正放鬆。
2022年發表的一項臨床試驗表明,基於正念的冥想顯著改善老年人的睡眠時間和品質。而另一項試驗則顯示,冥想訓練改善了白天的疲勞感和壓力。
壓力刺激會使身體產生一種壓力激素——去甲腎上腺素。這種物質使人容易從睡夢中醒來;它也會抑制腦脊髓液分泌,進一步抑制類淋巴功能。一項試驗顯示,心臟衰竭患者在經過12週的冥想練習後,血液中的去甲腎上腺素下降43%。
正念冥想還會增加大腦的血流量。2022年的研究發現,平均年齡79歲的老人經過了8週的專業正念減壓冥想訓練後,大腦多個部位的血流量顯著增加。這些人的大腦出現積極功能變化,與情緒調節、注意力和記憶相關的區域的連結性增強。
同時,冥想能提升肺功能。慢性肺栓塞患者在經過6週的包括呼吸、冥想和瑜伽訓練後,肺活量、最大吸氣量和呼氣量都顯著提高。
總之,「人們習慣將工作、娛樂,甚至健身目標,放在充足的睡眠之前。」榮格提醒,「現在開始優先考慮睡眠還不算太晚。」◇