The brain uses sleep to wash away the waste toxins built up during a hard day's thinking, researchers have shown.
The US team believe the "waste removal system" is one of the fundamental reasons for sleep.
Their study, in the journal Science, showed brain cells shrink during sleep to open up the gaps between neurons and allow fluid to wash the brain clean.
They also suggest that failing to clear away some toxic proteins may play a role in brain disorders.
One big question for sleep researchers is why do animals sleep at all when it leaves them vulnerable to predators?
It has been shown to have a big role in the fixing of memories in the brain and learning, but a team at the University of Rochester Medical Centre believe that "housework" may be one of the primary reasons for sleep.
"The brain only has limited energy at its disposal and it appears that it must choose between two different functional states - awake and aware or asleep and cleaning up," said researcher Dr Maiken Nedergaard.
"You can think of it like having a house party. You can either entertain the guests or clean up the house, but you can't really do both at the same time."
Plumbing
Their findings build on last year's discovery of the brain's own network of plumbing pipes - known as the glymphatic system - which carry waste material out of the brain.
Scientists, who imaged the brains of mice, showed that the glymphatic system became 10-times more active when the mice were asleep.
Cells in the brain, probably the glial cells which keep nerve cells alive, shrink during sleep. This increases the size of the interstitial space, the gaps between brain tissue, allowing more fluid to be pumped in and wash the toxins away.
Dr Nedergaard said this was a "vital" function for staying alive, but did not appear to be possible while the mind was awake.
She told the BBC: "This is purely speculation, but it looks like the brain is losing a lot of energy when pumping water across the brain and that is probably incompatible with processing information."
She added that the true significance of the findings would be known only after human studies, but doing similar experiments in an MRI machine would be relatively easy.
Brain
Commenting on the research Dr Neil Stanley, an independent sleep expert, said: "This is a very interesting study that shows sleep is essential downtime to do some housekeeping to flush out neurotoxins.
"There is good data on memory and learning, the psychological reason for sleep. But this is the actual physical and chemical reason for sleep, something is happening which is important."
Dr Raphaelle Winsky-Sommerer, a lecturer in sleep at Surrey University, said: "It's not surprising, our whole physiology is changing during sleep.
"The novelty is the role of the interstitial space, but I think it's an added piece of the puzzle not the whole mechanism.
"The significance is that, yet again, it shows sleep may contribute to the restoration of brain cell function and may have protective effects."
Many conditions which lead to the loss of brain cells such as Alzheimer's or Parkinson's disease are characterised by the build-up of damaged proteins in the brain.
The researchers suggest that problems with the brain's cleaning mechanism may contribute to such diseases, but caution more research is needed.
The charity Alzheimer's Research UK said more research would be needed to see whether damage to the brain's waste clearance system could lead to diseases like dementia, but the findings offered a "potential new avenue for investigation".
สมองใช้นอนล้างของเสีย สารพิษที่สร้างขึ้นในระหว่างวันที่ยากคิด นักวิจัยได้แสดง
เราทีมงานเชื่อว่า " ระบบการกำจัดของเสีย " คือหนึ่งในเหตุผลพื้นฐานสำหรับนอน
เรียนของพวกเขาในวารสารวิทยาศาสตร์ พบสมองหด ขณะนอนหลับเพื่อเปิด ช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาท และอนุญาตให้ของเหลวล้างสมอง
สะอาด .พวกเขายังชี้ให้เห็นว่าล้มเหลวในการล้างพิษบางชนิดอาจมีบทบาทในสมองผิดปกติ
หนึ่งปัญหาใหญ่สำหรับนักวิจัยนอนทำไมสัตว์หลับเลยเมื่อมันออกจากพวกเขาเสี่ยงต่อผู้ล่า ?
มันได้รับการแสดงที่มีบทบาทใหญ่ในการแก้ไขของความทรงจำในสมอง และการเรียนรู้แต่ทีมที่มหาวิทยาลัยศูนย์การแพทย์เชื่อว่า " งานบ้าน " อาจเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักสำหรับนอน
" สมองมีจำกัดพลังงานในการกำจัดของมัน และปรากฏว่า มันต้องเลือกระหว่างสองประเทศตื่นตัว และตระหนักถึงหน้าที่ที่แตกต่างกันหรือหลับ และทำความสะอาดขึ้น , " กล่าวว่านักวิจัย ดร. maiken แต่เมื่อ .
" คุณคิดว่ามันเหมือนมีปาร์ตี้ที่บ้าน .คุณสามารถสร้างความบันเทิงให้แขก หรือทำความสะอาดบ้าน แต่คุณไม่สามารถทำทั้งสองอย่างในเวลาเดียวกัน "
กลายค้นพบสร้างในปีสุดท้ายของการค้นพบเครือข่ายของ สมองของท่อ - ท่อที่เรียกว่า glymphatic ระบบซึ่งบรรทุกวัสดุของเสียออกจากสมอง
นักวิทยาศาสตร์ ที่ภาพลักษณ์ สมองของหนูพบว่า ระบบ glymphatic เป็น 10 ครั้งใช้งานมากขึ้นเมื่อหนูหลับ
เซลล์ในสมอง อาจจะทำให้เซลล์ประสาท glial ที่มีชีวิตอยู่ หดตัวในขณะนอนหลับ นี้เพิ่มขนาดของพื้นที่ระหว่างกลาง , ช่องว่างระหว่างเนื้อเยื่อสมองให้มากขึ้นของเหลวสูบและล้างสารพิษออกไป
ดร แต่เมื่อบอกว่าเป็น " งานสำคัญ " เพื่อมีชีวิตอยู่แต่ไม่ได้ปรากฏเป็นไปได้ในขณะที่จิตใจตื่น
เธอบอกบีบีซี " นี้คือหมดจดการเก็งกำไร แต่ดูเหมือนสมองจะสูญเสียพลังงานมาก เมื่อสูบผ่านน้ำ และสมองอาจจะเข้ากันไม่ได้กับการประมวลผลข้อมูล . "
เธอเสริมว่า ความสำคัญที่แท้จริงของผลจะ เป็นที่รู้จักหลังจากมนุษย์การศึกษาแต่ทำการทดลองที่คล้ายกันในเครื่อง MRI จะค่อนข้างง่าย สมอง
โดยดรวิจัยนีล สแตนลีย์ , ผู้เชี่ยวชาญ , นอนอิสระกล่าวว่า : " นี่คือการศึกษาแสดงให้เห็นว่าน่าสนใจมากนอนจำเป็นเสียก่อนทำให้แม่บ้านล้างออกที่ .
" มีข้อมูลที่ดีในการจำและการเรียนรู้ เหตุผลทางจิตวิทยาสำหรับนอนแต่นี้เป็นจริงทางกายภาพ และเคมี ที่นอน สิ่งที่เกิดขึ้น เป็นสิ่งที่สำคัญ "
ดร raphaelle winsky sommerer , วิทยากรในการนอนหลับที่มหาวิทยาลัย Surrey , กล่าวว่า : " มันไม่น่าแปลกใจ สรีรวิทยาของเราทั้งหมดมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างการนอนหลับ .
" นวัตกรรมคือบทบาทของพื้นที่ระหว่างกลาง แต่ผม คิดว่ามันเป็นชิ้นส่วนของปริศนาไม่
กลไกทั้งหมด" ความสำคัญนั่นอีกครั้ง พบนอนอาจนำไปสู่ฟื้นฟูการทำงานของเซลล์สมอง และอาจจะมีผลป้องกัน "
หลายเงื่อนไขที่นำไปสู่การสูญเสียของเซลล์สมอง เช่น โรคอัลไซเมอร์ หรือโรคพาร์กินสันมีลักษณะการสะสมของโปรตีนที่เสียหายในสมอง .
นักวิจัยแนะนำว่า ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสมองทำความสะอาดกลไกที่อาจนำไปสู่โรคดังกล่าว แต่ข้อควรระวังการวิจัยเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็น .
การกุศล Alzheimer UK กล่าวว่า การวิจัยเพิ่มเติมจะต้องดูว่า ความเสียหายในระบบพิธีการให้เปลืองสมอง อาจนำไปสู่โรคต่างๆ เช่น โรคสมองเสื่อม แต่ผลการวิจัยเสนอ " ที่มีศักยภาพใหม่ อเวนิว
สอบสวน "
การแปล กรุณารอสักครู่..
