生物行移动版

为什么长期睡眠不佳的老年人更容易出现记忆问题？ 香港大学心理学系讲座教授李湄珍（Tatia M.C. Lee）团队在《Molecular Psychiatry》发表的一项研究，首次在人类中揭示了睡眠质量如何通过影响脑内类淋巴系统（glymphatic system）的功能，进而改变全脑网络连接，最终导致记忆衰退。该研究利用功能性磁共振成像（fMRI）与睡眠记录，为“睡眠剥夺-废物清除障碍-神经退行性疾病风险”这一链条提供了直接的人体证据。

类淋巴系统：大脑的“夜间清道夫”

类淋巴系统是近年发现的脑内废物清除网络，由星形胶质细胞终足形成的管道系统构成，利用脑脊液（CSF）与间质液（ISF）的对流交换，清除代谢废物（包括β-淀粉样蛋白、tau蛋白等）。该系统在睡眠期间最为活跃——尤其是在慢波睡眠（深度睡眠）阶段，脑间质空间扩大60%以上，清废效率显著提升。

动物研究表明，类淋巴系统功能障碍会导致致病蛋白积累，与阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫等神经疾病密切相关。然而，在人类中直接证实睡眠→类淋巴功能→脑网络→记忆的因果链，一直是该领域的挑战。

研究设计：整合睡眠记录与fMRI

研究团队招募了72名老年人，进行了以下多模态数据采集：

1. 睡眠质量评估：通过多导睡眠图（PSG）记录客观睡眠参数（总睡眠时间、睡眠效率、慢波睡眠时长、觉醒次数等）；
2. 类淋巴功能指标：利用扩散张量成像（DTI）沿血管周围间隙（ALPS指数）作为类淋巴功能的无创影像学指标；
3. 脑网络连接：静息态fMRI评估默认模式网络（DMN）、额顶控制网络（FPN）等功能连接强度；
4. 记忆功能：采用标准化神经心理量表评估情景记忆、工作记忆等认知域。

核心发现：睡眠→类淋巴→脑网络→记忆的级联路径

结构方程模型（SEM）分析揭示了清晰的路径关系：

• 睡眠质量差（尤其是慢波睡眠减少、夜间觉醒增多）与ALPS指数降低（即类淋巴功能减弱）显著相关；
• ALPS指数降低进一步与默认模式网络（DMN）功能连接异常相关——DMN是记忆巩固与自我参照加工的核心网络；
• DMN连接异常最终介导了记忆表现下降。

“睡眠质量、大脑活动与类淋巴功能密切相关，”李湄珍教授指出，“理解睡眠质量如何影响类淋巴系统和人类脑网络，为年龄相关记忆变化的神经生理机制提供了宝贵见解。”

机制阐释：为什么睡眠不足损害类淋巴功能？

研究团队从以下角度解释了睡眠-类淋巴-记忆的关联：

1. 慢波睡眠消失：慢波睡眠期间，神经元同步放电产生慢波振荡，驱动脑脊液流入脑组织；慢波减少直接削弱这一泵送作用；
2. 觉醒碎片化：频繁觉醒使脑间质空间无法维持扩张状态，废物清除效率降低；
3. 血管动力学改变：睡眠不足导致血管舒缩功能异常，影响脑脊液-间质液交换。

临床意义：睡眠作为可干预的靶点

该研究为以下临床实践提供了证据基础：

• 认知障碍预防：改善老年人睡眠质量（尤其是增加慢波睡眠、减少碎片化）可能通过维持类淋巴功能来延缓认知衰退；
• 阿尔茨海默病风险监测：ALPS指数可作为早期筛查脑废物清除功能的无创影像学生物标志物；
• 治疗靶点：开发增强类淋巴功能的药物（如某些睡眠调控药物、去甲肾上腺素拮抗剂）或物理干预（如头位抬高、经颅电刺激）成为潜在方向。

“记忆力下降是睡眠质量不佳的老年人常见的抱怨，”李湄珍表示，“我们的结果为睡眠、类淋巴系统与多模态脑网络之间的相互作用提供了新视角。”

研究局限与未来方向

本研究为横断面设计，无法完全确立因果关系；未来需通过纵向研究追踪类淋巴功能变化与认知衰退的时间顺序。此外，当前ALPS指数作为类淋巴功能的间接指标仍需与金标准（如鞘内造影剂示踪）进行验证性比较。

参考信息
Reference: “Effects of sleep on the glymphatic functioning and multimodal human brain network affecting memory in older adults” by Junji Ma, Menglu Chen, Geng-Hao Liu, Mengxia Gao, Ning-Hung Chen, Cheng Hong Toh, Jung-Lung Hsu, Kuan-Yi Wu, Chih-Mao Huang, Chih-Ming Lin, Ji-Tseng Fang, Shwu-Hua Lee and Tatia M. C. Lee, 14 October 2024, Molecular Psychiatry.
DOI: 10.1038/s41380-024-02778-0