為什麼我們該遵守大腦勞基法，當個不熬夜的好雇主？

• 作者／許家綸：尋常一般的神經科醫師

source：Tambako The Jaguar

不論是為了打電動、追劇、考前抱佛腳、趕工作進度或是要照顧小孩，大家一定都有過熬夜的經驗；身體還年輕的話或許在熬夜隔天依舊可以神采奕奕的上早八，但對像我這樣的中年男子來說就影響甚鉅了！熬夜隔天沒睡飽的大腦狀況會特別糟，不只專注力會大幅下降，思考時還會頭痛欲裂，像是嚴重生鏽的馬達完全卡死。

到底，熬夜對大腦的傷害是什麼？一夜好眠對大腦來說有何意義呢？

via giphy

表面上，睡覺似乎是個費時又不經濟的行為；但背地裡，就算是睡覺時我們的大腦可沒閒著。當我們每晚闔上眼，大腦就自動開始「系統更新」。進入睡眠後，大腦就能杜絕掉外界的干擾，在短短數小時裡全神貫注地處理清醒時的經驗，新的學習會在慢波睡眠時期（Slow-wave sleep）與舊有記憶內容作連結，並在動眼期（REM sleep stage）進行突觸的強化¹。等到我們一覺醒來，便可以裝備著升級版的大腦，繼續記錄著全新的人生體驗。

你的腦袋比你想像的更勤勞！

大腦比你想像的還要勤勞，不只睡覺時會進行系統更新，白天時就算你啥事都沒做的整天發呆，大腦中稱之預設模式網路（Default mode network）仍然暗自活躍著；這組由楔前葉（Precuneus）、外側頂葉與內側前額葉（Medial prefrontal cortex；mPFC ）組成的網路²，隨時繃緊神經聽候你的新指令。

大腦中預設模式網路之 MRI 影像。By John Graner @wiki

日夜操忙的大腦也會產生大量代謝廢物，其中包括乙型類澱粉蛋白（Aβ），一種被認為是阿茲海默症的致病元兇。那麼大腦該怎麼處理這些勞動債呢？

睡眠中的大腦還會兼當清潔工

利用基因轉殖老鼠（APP/PS1 mode），科學家發現它們腦中可溶性Aβ 的濃度隨覺醒而增加、進入睡眠後減少³，這暗示睡眠的大腦還兼職打掃，透過某種機制送走代謝廢物。但假若長時間不休息，可溶性Aβ 會累積成類澱粉斑塊（amyloid plaque）後，就不容易被清除，逐漸累積的類澱粉斑塊會進一步破壞睡眠結構，間接影響清潔的工作效率，形成一種惡性循環⁴。

勞動債真是負債容易還債難啊。圖／tlparadis@flickr

而一整夜的睡眠中，並不是每段時期都是最佳清潔時間。

清潔效率最好的時刻發生在非動眼期（Non-REM sleep），尤其是最深沉的、我們稱之為慢波睡眠時期（slow wave sleep）；在這段期間，大腦的整體活性不但被降至最低，清除 Aβ 的效率更是清醒時的兩倍⁵，可說是「黃金打掃時間」！只不過，這種慢波睡眠會自中年開始逐量遞減，75 歲之後剩不到 10%，所以上了年紀之後，才會越來越沒有熬夜的本錢了啊。

說到睡覺，勿忘秒睡達人大雄。via 57gif

除了基因轉殖老鼠，在睡眠呼吸障礙（sleep disorder breathing）的老人也有類似的觀察，這群人常因半夜缺氧容易覺醒、睡眠片斷、深度的慢波睡眠驟減，長遠下來，智力退化的風險更高⁶。這樣看來「不睡覺會變笨」，還真是有點科學證據。

話又說回來，每天我們大腦無怨無尤地做了這麼多事，身為雇主的唯一能回報的，也就是賞它一個香甜的美容覺吧。

這麼說的話，睡美人除了是整個國家最美的人，也有可能是腦子最清楚的人！？圖／ Victor Gilbert@wikimedia

參考資料

1. Diekelmann S，Born J. The memory function of sleep. Nat Rev Neurosci 2010;11:114–126
2. Jagust WJ，Mormino EC. Lifespan brain activity，β-amyloid，and Alzheimer’s disease. Trends Cogn. Sci. 2011; 15:520–
3. Roh JH，et al. Disruption of the sleep-wake cycle and diurnal fluctuation of β-amyloid in mice with Alzheimer’s disease pathology. Sci. Transl. Med. 2012; 4:150ra122.
4. Ju YE，et al. Sleep and Alzheimer disease pathology–a bidirectional relationship. Nat Rev Neurol. 2014; 10:115–119
5. Mander BA，Winer JR，Jagust WJ，Walker MP. Sleep: a novel mechanistic pathway，biomarker，and treatment target in the pathology of Alzheimer’s disease？ Trends Neurosci 2016;39:552–566
6. Yaffe K，et al. Sleep-disordered breathing，hypoxia，and risk of mild cognitive impairment and dementia in older women. JAMA. 2011; 306:613–619

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

斗內泛科學，支持好科學！