睡眠不足时大脑竟会偷偷“清理缓存”

来源：淘生活问答时间：2025-11-06 08:22

科学家早就知道，睡眠对大脑至关重要。人在熟睡时，脑脊液会像潮水一样在神经元间流动，清除代谢废物，为第二天的思考和学习“重置系统”。

但如果睡眠不足，大脑会发生什么？不少人在通宵赶稿、熬夜追剧或是长途飞行后，第二天总觉得脑子像被棉花塞住，注意力不听使唤。明明睁着眼，却突然“神游”了几秒。没睡觉的脑子，会任由废物堆积，还是另有补救措施？

美国麻省理工学院神经科学家们决定揭开谜底。他们请来了26名志愿者，让他们在实验室度过两个截然不同的夜晚：一个彻夜不眠，一个安然入睡。无论哪种状态，第二天早晨，志愿者们都要在巨大的功能性磁共振成像仪里接受测试，并执行一项简单直接的任务，即看到十字变方形或听到“哔”声就按按钮。这看似轻松，却考验注意力的稳定性。

同时，科学家还监测了志愿者的大脑活动、脑脊液流动、心跳、呼吸和瞳孔变化。与普通功能性磁共振成像仪不同，这次使用的改进版成像技术能直接观测脑脊液的进出流动，捕捉那股在脑中流淌的微妙波动。

结果并不意外。一夜未眠的志愿者反应迟缓，错误频发，甚至完全错过明显的刺激信号——他们的大脑仿佛“不在服务区”。就在这些短暂的“走神”瞬间，科学家观察到脑脊液突然从大脑中涌出，几秒后，又流回原处。就像大脑趁着注意力“断片”的一瞬，悄悄完成了一次“清理缓存”的过程。

“可以这样理解：由于大脑极度需要睡眠，它会努力进入一种类似睡眠的状态，以恢复部分认知功能。”科学家解释道，脑脊液系统试图通过让大脑在“高注意力”与“高流动”两种状态间反复切换，来重启功能。

这好比大脑的一种“补救”行为。然而，这个过程的代价不仅仅是注意力瞬间崩塌。

每当脑脊液流动增强，受试者的心率和呼吸都会变慢，瞳孔也会收缩——这出现在脑脊液流出前约12秒；当注意力恢复后，瞳孔又会重新放大。科学家推测，这种脑—身同步反应可能由同一个神经回路控制，它既调节清醒与专注，也掌管血流、液体交换等基础生理功能。科学家猜测，控制回路的有力候选者之一是去甲肾上腺素系统。该系统通过神经递质去甲肾上腺素调节许多认知和生理过程。

原来，睡眠不足的第二天，大脑竟然有这么多“戏”。未来的研究也许能揭开更多秘密。或许，人们终有一天能真正理解，为什么“好好睡一觉能让一切重新开始”。

(责编：邢郑、孙娜)

作者：张佳欣

本文分享自人民网科普频道，更多精彩内容，请下载科普中国客户端。