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科学家发现为什么我们需要睡眠 - “重要的工作正在进行”

2021-11-10 17:50:06来源:

UCLA LED的科学家团队报告为什么睡眠对我们的健康至关重要,并且大脑在睡眠期间如何愈合。

在非常早期的生活中,睡眠可以帮助建立大脑的基础设施,但它需要一个完全新的整理角色。

长期睡眠剥夺会导致人类和其他动物的严重健康问题。但为什么对我们的健康睡得如此至关重要?UCLA领导的科学家团队已经回答了这个问题,并首次表现出睡眠目的的戏剧性变化发生在约2-半的年龄。

在那个年龄之前,大脑生长得很快。在REM睡眠期间,当发生生动的梦想时,年轻的大脑正在繁忙建设和加强突触 - 将神经元彼此连接并允许它们进行通信的结构。

“在REM睡眠期间,不要偷偷睡觉 - 在他们睡觉的大脑中正在进行重要的工作,”一所综合生物学和生理学教授吉娜Poe表示,综合生理学教授们已经进行了30多年的睡眠研究。

然而,经过2年半的时间后,睡眠从脑建设到脑部维护和维修的主要目的,这是我们在余生中维持的角色,科学家在2012年9月18日在期刊中报告科学进步。研究人员所说的这一转变对应于脑发展的变化。

所有动物自然地在唤醒时间内经历一定量的神经系统损伤,并且由此产生的碎片,包括神经元内的受损基因和蛋白质,可以积聚并引起脑疾病。睡眠有助于修复这种伤害并清除碎片 - 基本上整理大脑并取出可能导致严重疾病的垃圾。

据高级作者van Savage,Ecology of Envolodoveary Biology和计算医学教授及其同事介绍,几乎所有这些大脑修复都发生在睡眠期间发生。

“我很震惊这种改变在短时间内有多巨大,而这种开关在我们这么年轻时发生,”萨维奇说。“这是一种类似于水冻结冰的过渡。”

其中包括具有神经科学,生物学,数学和统计数据专业知识的科学家的研究团队对睡眠迄今为止的最全面的统计分析,使用来自60多种涉及人类和其他哺乳动物的睡眠研究。他们在整个开发中检查了睡眠数据 - 包括总睡眠时间,REM睡眠时间,脑大小和体型 - 以及建造并测试了一个数学模型,以解释睡眠如何变化大脑和体型。

数据非常一致:当所有物种在达到约2半年的人类发展时,所有物种都经历了Rem睡眠的戏剧性下降。在此之前和之后,在重复睡眠中花费的一部分大致相同,研究人员是否研究了兔子,大鼠,猪或人类。

科学家发现,REM睡眠随着脑大小的增长而降低。虽然新生儿在REM睡眠中花费约50%的睡眠时间,但10岁的睡眠时间约为10岁,并且随着年龄的增长,继续减少。成年人比50岁的成年人花费大约15%的时间在REM中睡着了。Poe说,REM睡眠中的重复睡眠中的重大睡眠发生在大约2个半的情况下,Poe说。

“睡眠和食物一样重要,”Poe说。“并且它是奇迹般的睡眠如何与神经系统的需求相匹配。从水母到鸟儿到鲸鱼,每个人都睡觉。虽然我们睡觉,我们的大脑没有休息。“

慢性缺乏睡眠可能有助于痴呆和其他认知障碍,糖尿病和肥胖等长期健康问题,以少数人说。当你开始感到疲倦时,她说,不要打它 - 去睡觉。

“当我在大学时,我休息了睡觉,睡觉了,现在认为这是一个错误,”萨维奇说。“我会睡个好觉。现在,当我感到疲倦时,我没有任何关于睡觉的内疚。“

对于大多数成年人来说,一个夜晚的睡眠六个半小时的睡眠是正常的 - 并且撒谎清醒的时间不计数,Poe说。虽然孩子需要更多的睡眠,但婴儿需要更多,大约是成年人的两倍。婴儿的大量睡眠睡眠呈与成年哺乳动物中观察到的巨大脑尺寸和体尺寸的剧烈睡眠量鲜明对比。成年人在睡眠的整个夜晚有五个REM周期,每个周期都可以有一些梦想。

Poe说,一个美好的夜晚睡眠是优秀的药物。它是免费的。

参考:“解开我们为什么睡觉:定量分析揭示了神经重组在早期开发中修复的突然转型,亚历山大·赫尔曼,杰尔德里B.西,吉娜普和梵坝萨维奇,1920年9月18日,科学推进.DO:
10.1126 / sciadv.aba0398biorxiv

该研究的共同作者是Junyu Cao,在萨维奇的实验室进行了研究,现在是奥斯汀德克萨斯大学的助理教授;亚历山大赫尔曼,明尼苏达大学精神病学助理教授,双城市;和杰弗里西,一个物理学家,是山南杰出的法院教授。

资金来源包括国家科学基金会和尤金和克莱尔解冻慈善信托。