睡眠之謎：洗腦
立場新聞 2015/03/13 12:30
生命寳貴，我們卻將它的三分一交託給命運，睡覺去。
“To die, to sleep; To sleep, perchance to Dream” —Hamlet人不能不睡——人類不眠紀錄只是十一天，實驗中被迫失眠的白老鼠捱不到兩星期就死去。亦可以肯定，睡眠必有演化的優勢，但是深層的需要和機制，一直是個謎。
去年秋在 Science 期刋發表的一系列研究論文，開始揭開睡眠最後的一度面紗。
休息洗腦
百年前已有人猜想，正如運動後人體需要休息才能復原，秏 20% 能量的大腦也有同樣的需要。但要到 2012 年，Rochester 大學的 Maiken Nedergaard 實驗室團隊運用最新的染色及追踪技術（下圖），才發現大腦中有一個「膠淋巴」液體通道系統 (glymphatic system: glia＋lymphatic)，功能像淋巴系統，以腦脊液 (cerebrospinal fluid CSF) 將新陳代謝的廢物排出腦外。廢物分子滲透細胞膜秏用大量能量，不能和大腦正常運作並行，是需要睡眠的主要原因。
Brainwashing: When mice sleep, fluid-filled channels (pale blue) between neurons expand and flush out waste. http://www.sciencemag.org/content/342/6156/301/F1.expansion.html
隨後的老鼠實驗證實，睡眠時鼠腦細胞之間的空間擴大，讓大量腦脊液在鼠腦內流通「洗腦」。
研究結果 "Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain” 最近發表後，Nedergaard 團隊已申請進行人類實驗，以證實人腦有相同的睡眠洗腦功能。
不用睡眠的新世界
睡眠之謎解開後，未來新人類能否全天候為大腦排污，不用睡眠？我相信一定會。但勇敢的新世界來臨之前，還是不要冒險以日後腦殘的代價換取一兩小時的劣質半醒狀態。
這是我今年 New Year Resolution 之一：換了一個沒有 snooze 掣的鬧鐘，未睡夠就關掉再睡。
後記：大腦其它功能
除了洗腦之外，睡眠還有其它和記憶有關的功能，我早前曾另文介紹：
睡眠功能最新解讀
睡眠令動物關閉意識，失去自衛能力，郤沒有在演化過程被淘汰，反而成為動物界最共通的需要及生存的必需。可是，科學家不但未能圓滿解釋這個自然界大秘密，最近更失驚無神「彈」出一個和現時主流認識相反的理論：睡眠時腦部仍保持高度活躍，並非要加強神經原 (neuron) 之間的結連從而增強記憶，反而是要將結連減弱，以免腦部線路太繁忙，浪費處理訊息所需的能量。換句話說，動物每天犯險及秏時去睡眠，只是為了讓腦細胞回復安全的基準狀態。我說得不清楚，看睡眠研究領域的權威科學家 Giulio Tononi（他的 Phi 學說，被認為是「唯一有前途的意識基礎理論」）親自解說：
詳看 Huffington Post 28.7.2013 或 Scientific America 22.7.2013 報導
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Maria Konnikova, “Goodnight. Sleep Clean” New York Times, 11 Jan 2014