【大脑在深夜如何洗澡？】
大家都知道熬夜不好，睡个好觉能让人第二天神清气爽，长期缺乏睡眠甚至会增加患上阿尔茨海默病的风险。但你有没有想过，睡眠究竟是怎么把大脑里的代谢废物洗掉的？

科学家在《科学》杂志上发表了一篇论文，揭开了这个过程背后的物理机制。

白天，大脑里的神经元各自忙碌，消耗大量能量，同时也会在细胞间隙产生很多代谢垃圾，比如容易导致痴呆的淀粉样蛋白。

到了夜晚的深度睡眠阶段，神经元不再各自为战，而是开始整齐划一地同时放电、同时休息。这在脑电图上表现为平缓的慢波。

因为神经元集体休息，大脑整体的能量消耗显著下降。既然不需要那么多能量，负责运送氧气的血液自然也就减少了。于是，大脑里的血管收缩，大量血液退出了头骨。

关键的物理学原理在这里发挥了作用。人的头骨是一个坚硬且封闭的容器，内部总容积是绝对不变的。血液退潮腾出了空间，大自然不允许这里出现真空，必须有东西来填补。

填补空缺的，是脑脊液。科学家观察到，在深度睡眠时，每隔大约20秒，随着血液的减少，外围清澈的脑脊液就会像波浪一样大量涌入大脑深处。

这些涌入的脑脊液被压入血管周围的间隙，与含有毒素的组织液充分混合，把白天积攒的代谢废物冲刷出来，最终顺着淋巴系统排出脑外。

如果睡眠变浅，缺乏深度睡眠，神经元就无法同步休息。神经元不休息，血液就不会周期性退潮，脑脊液也就无法形成这种深入脑髓的冲刷，毒素便会日积月累。

睡眠绝不是简单的闭目养神。大自然巧妙地利用了神经电学、流体力学和头骨的物理特性，为人类的大脑设计了一台高效的清洗机。

【参考资料】
Grubb, Søren, and Martin Lauritzen. "Deep sleep drives brain fluid oscillations." _Science_ 366, no. 6465 (2019): 572-573.