睡眠期间的阵阵“粉红噪音”可能有助于清理大脑废物

中国科学报
发布时间: 2026-09-22 10:40:32 277次浏览

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近日,一项发表于《科学-转化医学》的研究发现,睡眠时聆听阵阵粉红噪音——一种类似柔和无线电静电声的背景音,似乎能促进大脑内的液体流动,从而可能加快与阿尔茨海默病等疾病相关的代谢废物的清除。粉红噪音似乎能强化慢脑波,而慢脑波可增强血管的搏动泵血作用,这一作用正是大脑废物清理系统的动力来源。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

粉红噪音可能对健康有益。图片来源:Veleri/Shutterstock0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

此前我们已知,睡眠期间聆听粉红噪音脉冲可以增强慢脑波。慢脑波是一种脑电活动,出现在非快速眼动睡眠的特定阶段,即N3期(深度睡眠)和N2期(深度睡眠之前的浅睡眠阶段)。只有当噪音脉冲与慢脑波的波峰同步时,才会产生这种增强效应。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

美国马萨诸塞州波士顿大学的Joshua Levitt表示:“这些声音听起来没什么特别,就是带着静电感的短促蜂鸣声。”0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

此前的研究也表明,强化慢脑波(例如通过药物手段)可以促进大脑脑脊液(CSF)的流动。脑脊液浸润着大脑组织,负责带走代谢废物。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

但此前人们并不清楚聆听粉红噪音是否能达到同样的效果。原因在于,测量大脑脑脊液流动需要通过磁共振成像(MRI)扫描成像,而MRI设备会干扰脑电图(EEG)——也就是测量大脑电活动脑波的技术。这种干扰带来的一个问题是,在MRI扫描过程中,通过EEG记录到的慢脑波无法被足够快速地识别,也就难以让粉红噪音脉冲与脑波波峰精准同步。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

美国麻省理工学院的Laura Lewis表示:“要识别慢脑波,需要对EEG信号进行大量复杂的处理,因此很难做到足够快的实时检测。”0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

为了解决这一难题,Levitt、Lewis及其同事利用过往研究中在MRI扫描期间采集的EEG数据训练了一个人工智能模型,用于快速预测大脑慢脑波波峰的出现时间。Levitt解释道:“人工智能会预判‘大约70毫秒后会出现一个慢脑波波峰’,这样我们就能据此安排声音刺激的播放时机,让它刚好在波峰时出现。”0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

美国新墨西哥大学的Sephira Ryman评价道:“从方法学层面来说,这项研究真正推动了该领域的发展。”0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

随后,研究人员招募了27名平均年龄29岁的健康成年人,让他们在MRI扫描仪内午休,同时头皮上佩戴EEG电极。最终有14人成功入睡并进入N2睡眠阶段。Lewis说:“在这种环境里睡着可不是件容易事。”0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

在每位参与者的慢脑波中,研究人员会利用人工智能模型,在其中一半脑波的波峰处播放时长50毫秒的粉红噪音脉冲;另一半脑波则不播放任何噪音,作为对照。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

通过分析MRI和EEG的记录数据,研究人员发现,与无声音刺激的情况相比,粉红噪音脉冲不仅增强了与之同步的慢脑波,还短暂提升了脑脊液流入大脑的速率。这表明粉红噪音同时也促进了脑脊液在大脑内的循环与流出。Lewis表示:“我们知道,脑脊液的流入量和流出量通常是保持平衡的。”0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

脑脊液流动加快,似乎是由大脑血管搏动泵血作用增强所驱动的。已知血管的这种搏动会推动液体在大脑的废物清理系统——类淋巴系统中流动。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

基于这些研究结果,该团队正在探索这种方法对老年人是否同样有效,以及它能否加快β-淀粉样蛋白等与阿尔茨海默病相关的蛋白的清除。如果后续研究结果乐观,研究人员希望进一步验证该技术能否减缓正常衰老人群、轻度认知障碍患者(痴呆症的前期阶段)以及早期阿尔茨海默病患者的认知衰退。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

我们有理由相信这一思路是可行的。此前已有研究表明,在人清醒时施加声音和频闪刺激,有望减缓阿尔茨海默病患者的认知衰退,其作用机制可能就是激活类淋巴系统。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

Ryman指出,这种新方法的一大优势在于,未来它可以通过便携设备在人们睡眠时使用,对日常生活的干扰更小。0Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aea54690Mp知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

本文链接:http://knowith.com/news-3-6572.html睡眠期间的阵阵“粉红噪音”可能有助于清理大脑废物

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