生活中,人們常用“腦袋進(jìn)水了”形容一個人的頭腦不正常或者不好使。然而,人的腦袋里正因?yàn)槌錆M了“水”才能很好地運(yùn)轉(zhuǎn)。有研究表明,大腦中有約150毫升的“水”,相當(dāng)于一小杯啤酒的體積。為什么大腦中會有“水”,不應(yīng)該是血液嗎?
其實(shí),大腦中的“水”叫作腦脊液,是一種無色透明的液體。腦組織是懸浮、浸泡在腦脊液中的。血液和腦組織之間有一道血—腦屏障,目的是保護(hù)大腦這個人體“司令部”的安全。血液無法直接給大腦提供養(yǎng)分和氧氣,而是通過血—腦屏障和腦脊液來實(shí)現(xiàn)的。腦脊液在大腦中流動,助其工作。腦脊液既能保護(hù)大腦不輕易受到外界有毒物質(zhì)的入侵,也限制了體內(nèi)一些激素對大腦的影響。
具體來說,可以把腦室和中腦導(dǎo)水管看作大腦中的“洞”和“坑”。大腦中一共有4個“洞”,分別是第一、第二、第三、第四腦室。第一、第二腦室又叫作側(cè)腦室,位于兩個大腦半球的深處,左右各一個,呈C形,它們是腦內(nèi)容積較大的腦室。第三腦室像個鳥頭,位于大腦中央,通過室間孔和側(cè)腦室相連。第四腦室像個小飛機(jī),“機(jī)頭”指向第三腦室,“機(jī)尾”指向脊髓。
腦脊液是由各腦室內(nèi)的脈絡(luò)叢(軟腦膜及其上的血管與室管膜上皮共同構(gòu)成的脈絡(luò)組織)產(chǎn)生的,并在這些腦室中流動。腦脊液的大體流向是從第一、第二腦室經(jīng)過室間孔進(jìn)入第三腦室,再從類似下水道的“坑”,即中腦導(dǎo)水管流到第四腦室,最后通過蛛網(wǎng)膜下腔和脊髓中央管流出大腦,進(jìn)入血液循環(huán)。
大腦中的“下水道”雖然看起來不起眼兒,卻很重要。中腦導(dǎo)水管的孔徑非常小,一旦被腫瘤或其他病變的物質(zhì)堵住,就會導(dǎo)致腦脊液無法流出,進(jìn)而在腦內(nèi)積累,產(chǎn)生高壓,形成腦積水。所以,腦積水不僅僅是腦子“進(jìn)水”這么簡單,它會使患者頭部變大,嚴(yán)重的可導(dǎo)致嘔吐、嗜睡、癲癇發(fā)作等癥狀。
大腦中的腦脊液一直在流動,也在不停地更換,24小時大約需要更換4次。
大腦為什么需要“換水”?難道在“水”中養(yǎng)魚了嗎?不錯,大腦中的“魚”就是腦細(xì)胞。腦細(xì)胞雖然不會像魚一樣游來游去,但也會排泄廢物,如果不及時清理,腦部就充滿代謝出的有毒物質(zhì)。有研究稱,大腦每天要清除約7克有毒蛋白質(zhì),一個月會更新約210克蛋白質(zhì)。這個過程就是通過腦脊液的流動完成的。
眾所周知,淋巴系統(tǒng)是人體內(nèi)重要的有防御功能的系統(tǒng),可清除異物和細(xì)菌,提高免疫力。在人類的不斷演化中,大腦也演化出一種類淋巴系統(tǒng)——膠質(zhì)淋巴系統(tǒng),主要由腦膠質(zhì)細(xì)胞負(fù)責(zé),相當(dāng)于給大腦這個“大魚缸”裝上了過濾器,不停地“換水”。正是因?yàn)檫@種膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)對腦脊液的“清洗”,大腦才能保持清醒。
大腦雖然約占人體重量的2%,卻要消耗人體約20%的能量,可謂是個“耗能大戶”。大量的消耗工作會產(chǎn)生很多有毒物質(zhì),如活性氧、多余的免疫球蛋白、蛋白質(zhì)片段等。活性氧分子也稱“自由基”,是新陳代謝的廢物。過多的活性氧堆積會導(dǎo)致氧化應(yīng)激,而氧化應(yīng)激會使神經(jīng)細(xì)胞死亡。大腦是人體為數(shù)不多的不能產(chǎn)生新細(xì)胞的地方,一旦腦細(xì)胞死亡,就不會再有新的腦細(xì)胞補(bǔ)充。
更為可怕的是β-淀粉樣蛋白的沉積,這是一種與阿爾茨海默病相關(guān)的蛋白質(zhì)。除了阿爾茨海默病,一些特定蛋白質(zhì)的沉積與帕金森病、多系統(tǒng)萎縮癥等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生也有著千絲萬縷的關(guān)系。而這些蛋白質(zhì)可能會在膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)無法正常工作時出現(xiàn)異常堆積。
神經(jīng)退行性疾病的一個共同特點(diǎn)是,患者在出現(xiàn)嚴(yán)重病癥之前就有了睡眠障礙,如睡眠時間短、睡不深、經(jīng)常醒等表現(xiàn)。這些睡眠障礙和神經(jīng)退行性疾病的相關(guān)性讓科學(xué)家更加相信,大腦進(jìn)行的“清洗”工作非常重要。
(節(jié)選自《北京日報》2024年8月7日,有校改;標(biāo)題為編者所加,原標(biāo)題為《睡眠可“清洗”大腦毒素惹爭議》)
[導(dǎo)讀]
大腦為什么需要“清洗”?請分條概括原因。
(插圖/于煥芝)