夜里，許多人在手機屏幕前與睡意拉鋸；清晨，又依賴咖啡因重啟昏沉的大腦。關于熬夜的代價，如“會變笨”“會誘發(fā)老年癡呆”等說法流傳甚廣。那么，這些警示究竟是危言聳聽，還是有確鑿的科學依據(jù)？

這篇文章將嘗試梳理一條清晰的科學證據(jù)鏈，與你一同探尋答案。那么，故事就從我們最熟悉的感受開始：睡眠，究竟是如何像一把雙刃劍，直接影響我們大腦的日常表現(xiàn)的？

睡眠的兩面：“優(yōu)化大腦”or“損傷認知”

?“睡得好”意味著給大腦進行“系統(tǒng)優(yōu)化”！

我們是否都有“睡得好，腦子就轉(zhuǎn)得快”的感覺？這并非錯覺！2024年發(fā)表于《Science》的一項研究精準地揭示了其中的奧秘。

Kharas等人進行了一項自身對照實驗，讓5只獼猴在完成視覺辨別任務后，分別進行30分鐘深度睡眠（NREM）或保持清醒，然后再執(zhí)行相同的任務。為了確保結(jié)論的可靠性，該流程在不同實驗天里被重復了數(shù)十次，總共積累了46次睡眠實驗和25次對照實驗的數(shù)據(jù)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有在經(jīng)歷了睡眠的實驗中，大腦才穩(wěn)定地表現(xiàn)出一場“內(nèi)部重塑”。

睡眠中，大腦皮層區(qū)域的神經(jīng)元活動進入一種高度“同步化”的δ慢波模式（如同閱兵）。

睡醒后，大腦在執(zhí)行任務時的神經(jīng)元活動轉(zhuǎn)為一種更高效的“去同步化”模式（每個神經(jīng)元都能像獨立的專家一樣，精準地處理信息）。

圖1 睡眠對大腦皮層（V4區(qū)）神經(jīng)活動同步性的影響

上圖左側(cè)的散點圖顯示了神經(jīng)活動的同步指數(shù)（PSI）在睡前任務期處于一個穩(wěn)定水平；在睡眠期間急劇升高（“同步化”）；而在睡后任務期則顯著下降。右側(cè)的柱狀圖證實了從睡前到睡后，PSI出現(xiàn)了統(tǒng)計學上的顯著降低。下圖展示了僅經(jīng)歷安靜清醒的休息后，其任務前與任務后的神經(jīng)活動同步指數(shù)沒有發(fā)生顯著變化。

這種從“同步化”到“去同步化”的轉(zhuǎn)變，極大地減少了內(nèi)部噪音（神經(jīng)元同步），提高了信息處理的效率和精確度，可以說是大腦完成的一次性能升級。

這就是為什么，哪怕只是短暫的小睡，也能讓我們的注意力更集中，反應更敏銳。

? “睡得差”意味著給大腦強行注入“干擾噪音”！

那么反過來，熬夜后注意力不集中、反應遲鈍，又是怎么回事呢？2025年發(fā)表于《Journal of Sleep Research》的一項研究從反面驗證了睡眠的不可或缺性。

研究者讓46名健康成年人經(jīng)歷了24小時的睡眠剝奪，并實時監(jiān)測他們的大腦活動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，睡眠不足會導致大腦θ慢波活動的異常增強。這些異常增強的θ波，就像在大腦的通信網(wǎng)絡里注入了大量“干擾噪音”，嚴重阻礙了信息的正常傳遞。在行為上，θ波越強的個體，其反應速度和警覺性就越差。換言之，睡眠剝奪會直接擾亂大腦的基礎電活動，從而損害個體的認知功能。

綜上，無論是“性能優(yōu)化”還是“噪音干擾”，科學證據(jù)都清晰地指向了睡眠對短期認知功能的直接影響。如果我們偶爾一兩晚沒睡好，身體或許還能通過補覺來彌補暫時的性能下降。但如果“偶爾”變成了“長期”，大腦中主要在深夜工作的“清潔系統(tǒng)”又會發(fā)生什么呢？

大腦的“午夜大掃除”模式

要理解這個過程，我們得先將大腦想象成一座永不休眠的城市。神經(jīng)元的每次活動，都會產(chǎn)生大量代謝“垃圾”，而負責清理它們的，就是膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)。

2024年發(fā)表于《Communications Biology》的綜述揭示，膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)的清潔效率受到晝夜節(jié)律的嚴格調(diào)控，其活性在睡眠期間會達到頂峰。

這背后的奧秘，在于睡眠期間腦細胞間隙的變化。清醒時，大腦處于活躍狀態(tài)，“藍斑核”區(qū)域會持續(xù)釋放去甲腎上腺素來讓我們保持警覺。此時，腦細胞間的縫隙相對狹窄，如同擁堵的城市街道，這限制了清潔車隊（腦脊液，CSF）的通行和清潔效率。

而當我們進入睡眠，大腦的警覺系統(tǒng)活動減弱，腦細胞間的間隙體積會顯著增加，這使得CSF能像潮水般涌入大腦各個角落，高效沖刷并帶走積攢了一天的代謝廢物，包括與阿爾茨海默病（AD）密切相關的β-淀粉樣蛋白（Aβ）。最終，這些攜帶了Aβ的CSF會順著特定的通路，匯入大腦外的淋巴管，被徹底運出大腦，完成“排毒”。

所以，睡眠并非簡單的“關機”，而是大腦主動切換到了最高效的深度清潔與維護模式。這短短幾個小時的“午夜大掃除”，對于維持大腦的長期健康至關重要。那么，一旦我們頻繁熬夜，讓這場“午夜大掃除”一再被取消，后果會怎樣呢？

睡眠過勞的清潔工：一場“越幫越忙”的大腦災難

2023年發(fā)表于《Science Translational Medicine》的研究為了探究慢性睡眠缺失如何影響大腦中免疫細胞及Aβ斑塊沉積的過程，對AD模型小鼠（一種會自發(fā)產(chǎn)生Aβ斑塊的小鼠）進行了為期6周的慢性睡眠剝奪實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

? Aβ斑塊沉積加?。?/strong>與正常睡眠的小鼠相比，長期睡眠不足的小鼠大腦中，作為AD核心病理標志的Aβ斑塊，其沉積量顯著增加。

? 小膠質(zhì)細胞功能失調(diào)：睡眠剝奪導致大腦的清潔工（小膠質(zhì)細胞）進入一種功能失調(diào)的激活狀態(tài)。它們雖然大量聚集在Aβ斑塊周圍，但實際的清除效率卻降低了，并引發(fā)了有害的神經(jīng)炎癥。

? 溶酶體降解能力受損：這種功能失調(diào)的核心原因是小膠質(zhì)細胞內(nèi)部的消化系統(tǒng)（溶酶體）功能受損。它們雖然成功吞噬了Aβ，卻喪失了將其有效分解的能力。

這些發(fā)現(xiàn)共同指向一個結(jié)論：長期睡眠不足會破壞大腦內(nèi)小膠質(zhì)細胞的正常清潔功能，尤其是降解有害蛋白的能力，從而導致Aβ病理的加速累積。

圖2 睡眠剝奪對Aβ和Tau蛋白等有害物質(zhì)的產(chǎn)生與清除平衡的影響

左圖顯示，在規(guī)律睡眠下的大腦“清潔系統(tǒng)”高效運轉(zhuǎn)，能夠及時清除神經(jīng)活動產(chǎn)生的Aβ和Tau蛋白等有害物質(zhì)，維持大腦內(nèi)部的潔凈與平衡。右圖顯示，在睡眠剝奪下，Aβ和Tau蛋白等會不斷累積，大腦清潔效率卻急劇下降，阻礙了這些有害蛋白的清除。

結(jié)論

所以，讓我們回到最初的問題：熬夜真的會讓我們變笨，甚至誘發(fā)老年癡呆嗎？

科學的證據(jù)鏈已經(jīng)清晰地告訴我們，這并非危言聳聽。短期熬夜會讓大腦充滿“噪音”，讓我們思維遲緩、效率低下；而長期缺覺則會讓大腦的“清潔工（小膠質(zhì)細胞）”被迫怠工，任由驅(qū)動AD的Aβ肆意堆積，為疾病鋪設道路。

好好睡覺，是大腦的“頭等大事”

幸運的是，我們的大腦擁有強大的可塑性與自我修復能力。因此，每一次規(guī)律而高質(zhì)量的睡眠，都并非浪費時間，而是我們能為自己進行的最根本、最有效的“腦保養(yǎng)術”！

而開啟這項保養(yǎng)，也許并不復雜——僅僅是關掉屏幕，為大腦按下那個至關重要的“重啟與維護”按鈕。

參考文獻：

[1] Kharas N, Chelaru M I, Eagleman S, et al. NREM sleep improves behavioral performance by desynchronizing cortical circuits[J]. Science, 2024, 386(6724): 892-897.

[2] Liu Z, Zhou Y, Hao C, et al. Alteration in neural oscillatory activity and phase‐amplitude coupling after sleep deprivation: Evidence for impairment and compensation effects[J]. Journal of Sleep Research, 2025, 34(1): e14264.

[3] Licastro E, Pignataro G, Iliff J J, et al. Glymphatic and lymphatic communication with systemic responses during physiological and pathological conditions in the central nervous system[J]. Communications Biology, 2024, 7(1): 229.

[4] Parhizkar S, Gent G, Chen Y, et al. Sleep deprivation exacerbates microglial reactivity and Aβ deposition in a TREM2-dependent manner in mice[J]. Science translational medicine, 2023, 15(693): eade6285.

[5] Noble W, Spires-Jones T L. Sleep well to slow Alzheimer's progression?[J]. Science, 2019, 363(6429): 813-814.

來源 | 神蹤科技

浙大科技園啟真腦機智能產(chǎn)業(yè)化基地是在浙大控股集團領導下，由浙江大學科技園發(fā)展有限公司與杭州未來科技城管委會共建，圍繞腦機智能產(chǎn)業(yè)主體，輻射腦機+生命健康、腦機+智能制造、腦機+新一代信息技術、腦機+新材料等領域的專業(yè)化特色產(chǎn)業(yè)基地，由杭州啟真未來科技發(fā)展有限公司負責全面運營。

基地依托浙江大學在腦機智能方面的學科優(yōu)勢，以腦機智能作為核心科技支撐，貫徹浙江大學國家大學科技園“有組織科技成果轉(zhuǎn)化、有靶向科技企業(yè)孵化、有體系未來產(chǎn)業(yè)培育”的服務體系，致力于打造腦機智能領域具備成果顯示度、區(qū)域影響力的產(chǎn)業(yè)化高地。