睡眠质量决定着白天的精神和工作效率，对此我们都深有体会。而最新的研究告诉我们，睡眠不足不仅影响工作，还会让我们变傻。这项发表在《科学》上的研究发现，慢波睡眠会与大脑清除废物的过程同步进行。这意味着缺乏深度睡眠的人，大脑中会积累大量毒素蛋白，进而导致痴呆等神经疾病。
大脑的排污系统几乎所有动物都需要依靠睡眠来维持生命活动的正常运转。
因此，毫无疑问，睡眠对于高级的认知过程和大脑的基础生理过程有重要作用。一旦缺乏睡眠，人会明显出现精神涣散、工作效率低下以及反应能力下降等负面影响。除了这些表面的效应，科学家也一直在探索睡眠影响大脑功能的机制。其中最经典的，当属2013年在《科学》上发表的一项突破性进展。
当时来自美国罗彻斯特大学的神经科学家Maiken Nedergaard发现大脑有一套排污系统，大脑可以在睡觉时，通过该系统将清醒时产生的毒素蛋白排出去。
睡眠与排污Nedergaard的这一发现激起了神经科学家极大的兴趣，因为在医疗诊断中，许多患有阿尔茨海默病或者痴呆的患者，都伴有睡眠紊乱的症状。这意味着睡眠、毒素蛋白的清除以及痴呆之间，已经具备了潜在的联系。
Nedergaard曾将排污系统比作洗涤剂，她认为两者的工作原理是类似的，并且这是包括人类在内的动物需要睡眠的最主要原因。只不过当时，Nedergaard的实验都是在小鼠中完成的，如果该过程能够在人类大脑中得到印证，那么科学家就将很有可能揭开睡眠与脑部疾病之间的神秘联系，并解决困扰全球数千万人的阿尔茨海默病。
20秒一次的清洗工作“这些同步发生的事件背后，一定有一些我们没有发现的联系。
” Lewis表示。为此，Lewis召集了13名自愿者并且实时观测了他们进入慢波睡眠时的脑脊液变化。与此同时，她在Nedergaard的实验基础上，还分析了脑电信号以及血氧浓度依赖信号。首批结果显示，当自愿者进入深度睡眠阶段，脑脊液经特定脑区过滤后周期性地进入大脑，并且按下图箭头所示的方向环绕整个大脑流动。脑脊液到达脑部最上侧时，会渗透进脑壁细胞的小动脉之间，充斥脑组织间隙与其中的液体进行混合。
这一过程会刺激神经调节信号，促进脑中废物和毒素的排出。
对于正常人来说，人类在保持清醒时，呼吸、心跳和身体的其他运动也会产生脑脊液冲击。但此时，这种冲洗作用在大脑中很微弱。Nedergaard认为这种冲洗过程非常复杂，也需要耗费不少的能量。而当我们清醒时，大脑需要调控的功能实在太多，无法抽出额外的精力来完成清洗工作。
“也就是说当我们清醒时，我们的大脑会持续累积β-淀粉蛋白等毒素蛋白，” Nedergaard表示，“而当人入睡时，大脑就可以将毒素排出去。这也是动物为什么需要睡眠的原因。”