睡眠不足对现代人来说实在是太司空见惯了。写论文、刷剧熬夜简直是家常便饭，各种各样的烦心事，也会让我们辗转反侧，一夜睡不好。可熬夜给我们带来的麻烦也很明显，第二天我们会感觉昏昏沉沉没法集中注意力，甚至别人刚叮嘱过的事情，转眼就忘记了。
最近的一项研究也发现，长期睡眠不足可能会导致阿尔兹海默病（也就是人们俗称的老年痴呆）的发病风险增加。
那睡眠不足究竟是怎样影响我们的大脑的？平时经常熬夜真的会让我们年纪轻轻就患上阿尔茨海默病吗？为了弄清楚这一点，我们先从睡梦中的大脑说起。
睡梦中大脑在做什么？
睡眠对于身体的重要性是不言而喻的，但对于睡眠，我们可能存在着一些误解。有些人认为，当我们躺在床上进入梦乡之后，大脑就开始休息了。但实际上，在我们睡着之后，我们的大脑并不是彻底宕机了，它还有很多重要的事情要做。
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巩固记忆调节情绪
在睡眠期间，特别是在快速眼动阶段（也就是会做梦的睡眠阶段），大脑会对白天收集到的新信息进行巩固，所以睡眠对于形成长期记忆来说非常重要。
除了巩固记忆，在快速眼动阶段，大脑还会处理和情绪相关的信息，减少负面情绪对我们的影响，这对我们保持良好的精神状态也至关重要。所以很多人在熬夜之后，脾气会更不稳定。
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2
修复受损的神经元细胞
除了巩固记忆调节情绪，睡眠对于神经元的修复也至关重要。
需要说明一下，并不是说神经元只能在睡眠状态下修复，但 2019 年的一项研究发现，睡眠能够影响染色体动力学，从而更好地促进神经元细胞修复受损的 DNA[2]。
3
清除有害代谢产物
在睡眠过程中，大脑还会清除掉一些代谢产物，这些物质中包括β淀粉样蛋白、α 突触核蛋白、以及异常的 tau 蛋白这些跟神经退行性疾病相关的蛋白质。
大脑清除有害代谢产物有几种途径，其中一种是通过胶状淋巴系统，这个系统的工作方式可以简单理解成：通过脑脊液的流动把有害代谢产物从神经元细胞周围冲洗出来，带到其他器官里分解掉。
研究者发现，这套系统在睡眠状态下工作效率会更高。比如，2013 年一项发表在《Science》上的研究显示，在自然睡眠或者麻醉状态下，细胞与细胞之间的间隙会增加60%，这有助于提高 β 淀粉样蛋白的清除速率（睡眠状态下 β 淀粉样蛋白的清除率大约是清醒状态下的两倍）[3]。
清醒、睡眠、麻醉组的β淀粉样蛋白清除速率。图片来源：来自参考文献[3]。
睡眠不足与阿尔茨海默症
既然在睡眠期间，大脑会做这么多重要的事情。若长期处于睡眠不足的状态下，大脑可能会出现糟糕的变化。
比如，2023 年 5 月，发表在《Science》子刊《科学转化医学》（Science Translational Medicine）上的一篇文章就指出，长期睡眠不足可能会导致阿尔兹海默病的发病风险增加[1]。
研究者用睡眠剥夺装置干扰实验小鼠，让它们长期处于睡眠不足的状态下（大约 6 周左右时间）。之后对这些小鼠的大脑进行研究。研究者发现相比于对照组，长期睡眠不足状态下的小鼠大脑中出现了 β 淀粉样蛋白沉积，这意味着这些小鼠罹患阿尔茨海默病的风险可能会增加。
科学家推测，之所以会出现这种状况，可能跟两方面的因素有关。
首先，在长期清醒的状态下，大脑中的神经元会保持更长时间的活跃状态，神经元活动增多，这本身就会导致β淀粉样蛋白的释放，从源头上增加了这些“毒物”的产生。
但更重要的是，一种叫做小胶质细胞的东西会影响这些“毒物”的清除。小胶质细胞是神经系统中跟免疫相关的细胞。在正常情况下，小胶质细胞所扮演的角色类似于大脑中的哨兵，能够在大脑中巡逻检测是否有受损的细胞或者是疾病的迹象，一旦发现情况，它们就会变成激活状态，帮助修复受损的组织。
但在长期睡眠剥夺会影响小胶质细胞的正常功能，它也会出现过度激活，影响免疫细胞清除 β 淀粉样蛋白斑块，从而导致 β 淀粉样蛋白沉积。
1 次睡眠不足，也会带来问题
前面说的是长期睡眠不足对大脑的影响，那偶尔一两次通宵熬夜是不是没关系？并不是。
2018 年的一项人体研究就发现，一次熬夜就足以引起受试者大脑中 β-淀粉样蛋白积累。这项研究还发现，睡眠剥夺（也就是熬夜）对大脑的影响跟遗传风险无关。也就是说，哪怕你家族中没有患阿尔兹海默病的风险，但熬夜依然有可能影响 β-淀粉样蛋白累积[4]。
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当然了，在这项研究中，研究者们没有深入研究一次熬夜引起的 β-淀粉样蛋白累积是否能在休息之后回复。但偶尔熬一次夜依然可能会带来其他危险。最典型的就是熬夜之后，即便你没有喝酒，依然可能会“酒驾”。
如果你有过熬夜的经历，相信你一定对“脑雾”这样的状态不陌生，朦朦胧胧好像跟世界隔着一层雾。2017 年发表在《自然·医学》上的一篇文章就分析了“脑雾”背后的原因。在熬夜之后，大脑神经元的活动会比平时更慢、更弱。这会让你处于精神不集中，反应慢半拍的状态中，非常像喝醉了酒一样[5]。
我们知道酒驾非常危险，那在这种脑雾状态下开车、骑车同样非常危险。所以，如果你熬了个通宵，第二天能不开车尽量别开车。
知道熬夜对大脑的影响这么大，今天你还打算熬夜嘛？
参考文献
[1] Parhizkar S, Gent G, Chen Y, et al. Sleep deprivation exacerbates microglial reactivity and Aβ deposition in a TREM2-dependent manner in mice[J]. Science translational medicine, 2023, 15(693): eade6285.
[2] Zada D, Bronshtein I, Lerer-Goldshtein T, et al. Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 895.
[3] Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain[J]. science, 2013, 342(6156): 373-377.
[4] Shokri-Kojori E, Wang G J, Wiers C E, et al. β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115(17): 4483-4488.
[5] Nir Y, Andrillon T, Marmelshtein A, et al. Selective neuronal lapses precede human cognitive lapses following sleep deprivation[J]. Nature medicine, 2017, 23(12): 1474-1480.
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审核丨董霄松 北京大学人民医院呼吸睡眠医学科 副主任
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