《中国阿尔茨海默病报告2024》显示,中国阿尔茨海默病及其他痴呆患病率略高于全球平均水平。睡眠在记忆巩固过程中发挥关键作,良好的睡眠可以帮助大脑及时清除脑内废物,而睡眠障碍常伴随认知衰退和神经退行性疾病的发生。已有研究表明,胶质淋巴系统在睡眠期间的活动更为活跃,但其背后的驱动机制尚不清楚。
去甲肾上腺素(NE)是一种强效的血管收缩剂,能够调节血管的收缩与舒张,影响脑血流量和CSF流动。然而,NE在睡眠期间如何通过影响血管运动来促进CSF流动和废物清除,尚未得到充分研究。
2025年1月8日,丹麦哥本哈根大学的一项研究成果在权威科学期刊Cell上发表。该研究首次揭示了NE在非快速眼动睡眠期间对脑内废物清除中的关键作用。同时,这项研究还对使用安眠药,特别是唑吡坦的患者提出了警示:唑吡坦这类安眠药物会抑制脑淋巴系统功能,导致大脑中有毒蛋白不能被及时清除,而这些有毒蛋白的积累可能导致阿尔茨海默病等神经系统疾病。
研究团队采用了一种名为流式光纤光度测定的光学技术,并结合了脑电图和肌电图监测仪,以实现对小鼠大脑活动的精准记录与分析。与既往研究方法(将小鼠固定起来,并使用麻醉诱导睡眠)不同的是,该研究允许研究人员在长时间内不间断地监测小鼠在清醒与睡眠状态下的大脑活动,且在整个记录过程中,小鼠能够保持自由活动状态。
NE与血管运动的关系
研究人员观察到,在非快速眼动睡眠期间,NE、脑血容量及脑脊液流动呈现缓慢同步振荡。NE触发的“微觉醒”导致血管舒缩,能够促进脑脊液在脑淋巴系统中的泵送,对大脑废物清除至关重要。
具体表现为NE振荡频率与胶质淋巴清除效率呈正相关,NE振荡越多,CSF示踪剂在脑内的清除越快,表明NE通过调节血管运动来促进胶质淋巴清除。
安眠药物产生的影响
接下来,研究人员还针对安眠药——唑吡坦能否刺激产生这些对脑淋巴系统功能至关重要的自然振荡进行了探索。结果显示,虽然唑吡坦有效地诱导了小鼠的睡眠,但它也抑制了去甲肾上腺素的振荡和胶质淋巴流动,降低CSF示踪剂在脑内的流入量,扰乱了脑淋巴系统的正常运作,从而阻碍了大脑的废物清除机制,这一发现引发了人们对于长期使用唑吡坦这类安眠药可能带来的风险的担忧。
小结
这项研究揭示了去甲肾上腺素、血管活动及脑淋巴系统清除大脑废物之间的复杂机制联系,为理解睡眠的恢复功能和脑内废物清除机制提供了新的视角。并提示安眠药物可能对脑内废物清除产生不利影响,警示其可能带来的潜在风险,为改善睡眠质量和预防神经退行性疾病提供了潜在的干预策略。
来源:循环医学Plus