入睡後，才能好好「洗腦」！ 研究證實睡眠有助大腦「排毒」

撰稿╱藍弋丰
審閱╱蘇泓洸（臺大醫院精神醫學部主治醫師）

台灣人相信勤能補拙，從學生時代開始就認為徹夜不睡苦讀才能考高分，社會上也尊崇為了工作加班熬夜，尤其現在通訊軟體極為方便，即使下班後還是「line」個不停，或是推崇天災時政治首長徹夜不眠守在指揮中心。

在這樣的文化下，台灣人常常因辛勤讀書或工作而犧牲了睡眠，不過，這樣的努力可能得不償失，因為大自然讓哺乳類動物必須睡覺，一定有其道理。過去小白鼠的實驗顯示，剝奪睡眠會讓身體代謝失調、免疫失調、記憶喪失甚至認知出現障礙，最後小白鼠通通猝死了。

睡眠時大腦才能清掉「廢棄物」

如今，新的研究結果則更詳細地告訴我們，睡眠對大腦的重要性就好像餐廳打烊後進行打掃工作，大腦趁著睡眠的時候，把腦神經整天辛勤工作產生的廢棄物「清洗乾淨」，其中包括可能造成失智症的有毒物質。所以，睡覺真的很重要，是人體正常運作不可或缺，也是維護大腦的重要時間。

美國愛荷華大學神經科學研究所創辦所長泰德阿貝爾（Ted Abel）曾接受媒體採訪表示，與1950年代相比，美國人睡眠減少了1.2小時，在新冠疫情下，全球許多人更是擔心到睡不著覺，然而，睡眠對人體真的非常重要，他認為，就像高血壓是心血管疾病的領先指標──在10年前開始好好控制血壓，就能預防病發──睡眠也可能是腦神經生理疾病的領先指標。

所以，還是放寬心好好睡個好覺吧！擔心到睡不著本身，對身體造成的傷害，可能比染疫的風險還大。

大腦清運廢物需透過腦脊髓液

大腦為何非得要睡覺的時候才能徹底大掃除，難道不能一邊工作就一邊清除廢棄物？這跟大腦的基本保護構造有關，為了避免大腦受到外界環境毒素的影響，大腦的血管周圍有三層構造的腦血管障壁緊緊包覆，只允許氧、二氧化碳和血糖通過，其他化學物質如絕大部分的藥物都無法通過，這樣的設計，是避免不小心一接觸有毒物質時影響大腦。

但是在腦血管障壁的緊緊保護下，不只有毒物質進不來，廢棄物質也出不去了，所以大腦無法像身體其他組織的細胞一樣，直接從微血管把廢棄物清運出去，得要另外想辦法，於是大自然設計了將大腦泡在腦脊髓液之中，一方面，可以作為緩衝，一方面，透過腦脊髓液的循環沖洗，藉此排除廢棄物質。

腦脊髓液產生的地方，是大腦中央有許多空間，稱為腦室，其中有個大量微血管聚集處，叫做脈絡叢，從這邊製造出腦脊髓液，沿著各個腦室流動後，通過大腦導水管，通往小腦跟橋腦，之後流往脊髓以及大腦外側。包覆大腦的腦膜分為三層，在最內層的軟腦膜與中間層的蜘蛛膜之間，有個空間，稱之為蜘蛛膜下腔，腦脊髓液就在這個空間中流動，最後流往分布在頭頂中央的蜘蛛膜顆粒回收。

每天腦脊髓液照著上述方式循環更新4～5次，相當於垃圾車一天來4～5趟；但是，垃圾車來清運垃圾，家家戶戶還是要有人把垃圾拿出來丟，幫腦神經細胞把垃圾拿出來丟上垃圾車的，是大腦中的小幫手細胞，稱為「神經膠細胞」，這些細胞並不負責傳遞訊息，只專心負責輔助神經細胞，其中最大的是「星狀膠質細胞」，形狀如名字所示像星星，突起的尖端膨大成為腳板，貼附在微血管上，形成方才所說的腦血管障壁的一部分。

小幫手幫腦細胞丟垃圾的清運管道，稱之為「神經膠淋巴系統（glymphatic system）」，顧名思義，這是由神經膠細胞主導，類似身體其他部位的淋巴流動的一種清運機制。這個清運系統借用血管在腦中穿過的空間，在血管旁有小小的空隙，隨著脈搏跳動，血管擴張時，空隙就變小，反之空隙變大；如此產生像幫浦一樣的動力，來讓腦脊髓液與大腦細胞間質的間質液混合，帶走不要的廢棄物。

睡覺的時候大腦展開大掃除

美國波士頓大學的研究團隊在2019年11月發表於《科學》期刊的論文則告訴我們，睡覺的時候，大腦運用這樣的清運機制進行大掃除。研究團隊請13位健康受試者躺在磁振造影掃描（MRI）機器中睡覺，藉由磁振造影來了解睡眠時腦中血流與腦脊髓液的流動，結果有了驚人的發現。

我們睡覺時，會先進入稱為「非快速動眼期」的沉睡，一陣子之後進入「快速動眼期」，顧名思義就是睡覺的時候眼球轉動得很快，這就是作夢的時候。接下來，會進入非快速動眼期與快速動眼期的交替。一般認為，非快速動眼期的睡眠是進行身體的修復功能，快速動眼期則是大腦在分類處理一整天下來的資訊。

當進入非快速動眼期時，磁振造影檢查發現，大腦會趁著腦神經休息不需要隨時提供大量氧與血糖時，來進行大掃除。
前面提到，大腦清垃圾的神經膠淋巴系統是藉由血管旁的空隙，利用血管的脹縮來作為幫浦動力；當大掃除時，大腦把這種幫浦動力開到最大，會每20秒間歇性地先大量減少血流，如此血管縮到最小，相對的就有大量腦脊髓液流入空隙，接著大量恢復血流，如此血管膨脹到最大，也就把腦脊髓液都擠出空隙，一來一往之間，就是一趟徹底清洗。

在醒著的時候或是快速動眼期，可沒辦法進行這樣的工作，因為要是腦細胞還在工作中，關閉血流10秒鐘，那腦細胞可就都缺氧了，所以非得趁睡覺時腦細胞休息，才來一次夜深人靜大掃除，這樣的掃除強度遠比平時醒著的時候清運速度快多了，可以把大腦一整天下來產生的有害廢棄物都清除乾淨，包括造成阿茲海默氏症的變異蛋白質，這也就解釋了過去許多研究都發現，睡眠剝奪與阿茲海默氏症的發生風險有關。

這個新發現讓美國國防部也相當重視，因為美軍執行任務常常得犧牲睡眠，甚至長時間不睡，過去認為這是軍人堅毅精神的表現，甚至訓練時還故意剝奪睡眠，但如今美國國防部擔心如此打亂大腦清運機制，會不會對軍人的反應力、判斷力發生不好的影響，甚至留下後遺症？因此特別撥款430萬美元，進行3年研究計畫，來研究睡眠的影響。

好好睡一覺，護肝更醒腦

肝臟是為人體清除累積毒素及廢棄物的重要器官，所以台灣人常常說不睡覺會傷肝，熬夜工作的工程師自稱「爆肝工程師」，不過，熬夜的人測量血中肝細胞受損流出的酵素，也就是GOT、GPT，不一定比較高，所以，雖然規律與充足的睡眠的確能護肝，但不睡覺「爆肝」的說法是有點言過其實。

但是，不睡覺卻肯定會傷腦，過去的研究顯示，沒睡覺對大腦的影響跟喝醉酒類似，如今我們知道原因了，那就是不讓大腦進行大掃除，累積很多有毒廢棄物，當然大腦就「當機」。

所以，千萬不要再推崇學生準備考試焚膏繼晷，或是政治首長徹夜不眠，想要腦袋清醒考高分，希望政治人物做出正確判斷，都要睡飽飽，才能讓大腦處於最佳狀態。同時，充足的睡眠也是提升免疫力，對抗疫病的良方。疫情下的新生活，就從睡得好開始吧！

本文出自«好健康雜誌 No59» 由「財團法人全民健康基金會」授權轉載

參考資料
1.https://now.uiowa.edu/2021/10/understanding-brain-why-we-sleep-dream-and-remember
2.https://news.unchealthcare.org/2021/10/dod-funds-4-3-million-initiative-to-improve-sleep-clearance-of-the-brain/