哈勃观察员
26-08-03 16:31 微博认证:科学科普博主 头条文章作者

梦醒后为何感到疲惫?因为梦境耗尽大脑能量!

你是否曾在经历一场栩栩如生的梦境后醒来,感到异常疲惫?美国东北大学的一项最新研究或许给出了一个令人意外的答案——快速眼动睡眠期间,大脑神经元消耗能量的速度可能快于其补充速度,这种隐匿的代谢失衡正在悄然发生。

研究团队通过创新技术,在小鼠颅骨表面涂覆透明紫外固化树脂,得以在不破坏颅骨的情况下观察自然睡眠中的大脑活动。他们追踪了能量系统的三个关键指标:反映燃料供应的血容量、星形胶质细胞中的丙酮酸水平,以及神经元内即时可利用的ATP含量。结果发现,在快速眼动睡眠正式开始前约50秒,大脑后部皮层的血流量便开始上升,并逐渐向前扩散,仿佛在为即将到来的高耗能状态提前准备。

然而,真正的矛盾出现在进入梦境阶段之后。尽管血流量增加,星形胶质细胞也积累了更多代谢燃料,但神经元内的ATP水平却呈相反趋势——出现明显下降。这颠覆了"能量供应增加必然提升可用能量"的简单假设。研究人员推测,在快速眼动睡眠期间,神经回路重组、记忆加工以及海马体与皮层等脑区间通信增强,导致神经元大量消耗ATP;或者星形胶质细胞向神经元转运代谢燃料的机制发生了变化,线粒体功能也可能暂时改变。

这种下降并不一定意味着神经元正遭受能量匮乏,而是反映了一种动态平衡的偏移——消耗速度暂时超过了补充速度。成年人类大脑功耗仅约20瓦,相当于一盏昏暗的灯泡,却持续调控感知、记忆、情绪及机体各项功能。快速眼动睡眠恰好提供了一个天然范例,展示大脑如何根据当前需求重新调配能量资源,优先保障参与内部信息处理的特定神经网络,同时暂时调整血液、星形胶质细胞与神经元之间的能量流动模式。

这一发现挑战了仅凭血流判断神经元可用能量的传统认知。能量的输送、处理、转运、生成与消耗似乎分别受到独立调控,这种灵活系统正是大脑高效运作的关键。通过揭示快速眼动睡眠期间这种隐性的代谢转变,该研究为理解睡眠如何促进记忆加工、情绪调节以及大脑保持超高效率提供了全新线索,也让"做梦为何令人疲惫"这一古老谜题有了科学的注脚。
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发布于 广东