快速眼动（REM）睡眠最受关注，但它绝非我们睡眠周期的唯一重要部分。一项新研究表明，慢波睡眠（SWS），即非REM睡眠的最深阶段，可能是清除我们大脑毒素的关键。
这项研究在11名20至33岁的健康参与者中，确定了SWS期间发生的一个周期。20世纪70年代的动物研究发现，“慢波”的神经活动在SWS期间横扫大脑。然后，血容量减少，脑脊液涌入以填补新产生的空间。众所周知，脑脊液在冲洗可能导致神经退化的有毒废物方面发挥着重要作用，研究人员认为这些脑脊液波是大脑“冲洗-清洁”周期的一个重要组成部分。
这项研究的资深作者、波士顿大学的Laura Lewis说：“在这个过程中，脑脊液‘开始以非常大、非常慢的波形向上流动……比我们扫描清醒大脑时看到的要大得多’。”
为了进行这项研究，研究小组让参与者在午夜来到实验室，而他们前一晚只睡了四个小时。（Lewis说：“我们非常强调睡眠的重要性，但当你试图在午夜到凌晨3点之间完成所有实验时，你实际上是在给自己的睡眠施加压力。”）他们为参与者戴上覆盖电极的帽子来测量电活动，然后使用一种加速的MRI技术，每360毫秒拍摄一张图像。
这些快速快照揭示的周期——首先是受试者脑细胞的“慢波”电活动，然后是脑血氧饱和度下降，接着是脑脊液向上涌动——是之前在人类身上未曾发现过的。但它似乎每隔约20秒就会在SWS期间发生一次。
由于之前的研究表明，睡眠在清除大脑中可能滞留过久会导致神经退变的废物蛋白方面起着重要作用，而脑脊液又以清除这些蛋白质而闻名，Lewis和她的同事们认为脑脊液波有助于大脑清除废物。
然而，他们并未直接测量毒素逃逸的速率——因此这项研究还未能证明SWS确实能清除大部分这些危险蛋白质。Lewis的团队目前正在进行这项研究，同时将研究对象扩大到包括60多岁和70多岁的成年人，以了解衰老如何影响这种“冲洗-清洁”周期。
从长远来看，更好地理解慢波睡眠的动态可能有助于我们治疗与衰老相关的神经退行性疾病，例如阿尔茨海默病。但是，研究睡眠的神经病学家，华盛顿大学医学院的Yo-El Ju（她没有参与目前这项研究）表示，这可能只是事情的一部分。“重要的是要记住，这可能只是睡眠与大脑代谢和废物清除相互作用的多种方式之一，”她说。MRI未能测量的其他系统——例如胶质淋巴系统——也可能发挥着至关重要的作用。关于睡眠对我们有什么益处，我们还有很多需要了解。就目前而言，有一点是肯定的：睡眠极其重要，而我们大多数人都睡不够。
