腦部健康的五個秘訣(1)

     

本文譯自 “心靈的探索”(Searching for the Mind)部落格，Jon Lieff博士所撰寫的The Five Secrets of Brain Health，August 3, 2014，現將譯文分四次登載於”老周的菜園”部落格，以和有興趣的同好分享。

一、前言

人的腦部重約三磅，如同其它器官，它可能健康或不健康，腦部獨特之處在於和心智、情緒、行為，以及其它器官的功能息息相關。所幸我們日常生活中的許多簡單活動就具有強化腦部健康及減少腦部病變的明顯效果，目前已知有許多方法可以維持正面且活躍的腦部迴路(brain circuits)、減輕過度的心理壓力、清除腦細胞間的殘骸、減少身體發炎和動脈血管阻塞等，本文即在彙整剖析影響腦部正常運作的五大因素，包括睡眠、運動、飲食、用腦、接近大自然等。事實上，有關腦部健康的各種最新研究結果，並未脫年長者常對年輕一代的勸勉:保持輕鬆的生活方式，有益腦部健康，現就該五大因素分析如下。

二、睡眠

睡眠對腦部非常重要，但直到最近，方才瞭解原因。睡眠時程通常劃分為階段1-4(non REM或NREM)及做夢，後者又稱眼球快速移動(rapid eye movement或 REM)。上述睡眠循環，人類約為90分鐘到2 小時，一天總共約7~8小時的睡眠時間是最健康的。近來研究發現在所有睡眠階段，尤其是深睡階段，人的記憶和學習都會增進。此外，深睡階段也是極度的放鬆，可徹底消除疲勞。再者，近來研究也發現於深睡階段，腦部具有一種複雜而精密的機制，用以清除細胞間的殘骸。

(一)、睡眠有助於學習和記憶

許多研究顯示睡眠可增進學習和記憶，反之，睡眠剝奪(sleep deprivation)則會降低學習能力，但是處在我們一週七天、一天二十四小時的社會，睡眠剝奪現象已成常態，尤其是就學孩童。事實上，由於生理時鐘荷爾蒙循環(Circadian hormone cycle)之故，學校上學時間失之過早，當時腦部尚未正常發揮功能，惟若延後上學時間，則會造成極大不便，因此，孩童在學習之後，打盹或小睡頗為重要，成人亦然。研究顯示10到30分鐘的小睡可以增進靈敏度，惟以10 分鐘的打盹最適當，因為不至於發生全面清醒前的睡眠惰性。其他有關睡眠和學習的最新研究結果如次:

1. 睡眠中，神經元突觸的樹突棘(dendritic spines in synapses)會增加。

2. 對睡眠中的音樂家演唱有助於其學習聲樂。

3. 於做夢階段，程序記憶(procedural memory)會增進，例如騎自行車等無意識習慣。

4. 於其它睡眠階段，外顯記憶(explicit memory)會增進，例如事實和知識，打盹也有相同效果。

5. 睡眠對神經元可塑性(neuroplasticity) 非常重要。神經元可塑性係一極端複雜的過程，於過程中，新的神經元和突觸不斷產生以增進學習和記憶。此外，腦內的微神經膠細胞(microglia cell)每晚則會吃掉許多表現欠佳的突觸，這種在睡眠中進行的刪修效果對避免腦部雜亂(cluttered brain)具關鍵性。

6. 缺乏睡眠會增加錯誤記憶的風險。

人的腦內和日間學習有關的神經元迴路，其上密切連結的突觸於學習時會消耗許多能量(energy)，近來研究顯示，於睡眠中所有突觸都會弱化，並伴同突觸棘(synaptic spines)和AMPA受體(receptor)的減少，以便節省能量。同時，腦內和日間學習有關的迴路在睡眠中尚會不斷受到刺激，於此過程中，腦部會判定學習內容的重要性，凡是不重要的突觸將被刪修，以便清醒後有更多的能量可供保存下來的、較強大的突觸加以利用。研究也顯示，上述過程可能和夜間睡眠進行時腦波逐漸弱化有關，尤以做夢階段最明顯。

(二)、睡眠可以清理腦部

2013年最具戲劇性的發現是睡眠對清理腦部的重要性，這一論說已被臆測良久，但一直無法尋出證據或機制，前年終於發現清理腦部的一個流量系統(system of flow)，由於十分類似淋巴系統(lymphatic system)，因而被命名為膠質淋巴系統(glia-lymphatic or glymphatic system)，其運作如下:腦細胞之間的空間(extra cellular space)充滿來自於動脈血管的鹽液 (salty fluid)，以及從腦部組織進入靜脈血管的腦脊液 (cerebral spinal fluid)，這些液體佔到20%腦細胞之間的空間，其中並含有腦細胞分泌出的各種微小分子(molecules)。在正常情況下，某些分子組合成一母體或基礎(matrix)，以促使神經元和星狀細胞(astrocyte)系統就定位，惟以神經元毒素(neurotoxins)及錯疊的蛋白質(misfolded proteins)也可能被分泌出來並結成一團，在發生神經元退化性病變(例如阿茲海默型及巴金森行失智症)的腦部殺死正常細胞。上述來自動脈的膠質淋巴液和流向靜脈的腦脊液則會清除這些沒有附著住的微小分子，否則，它們將會變成導致失智的斑塊(dementia plaques)。

2013年的研究則發現該等液體流量會被睡眠中的腦波引動，更令人吃驚的，研究發現睡眠中神經元會收縮，促致腦細胞之間的空間擴張60%，此一在睡眠中形成的較大空間可更為強而有力的清除各種危險分子，以避免它們殺死神經元並導致失智。事實上，研究特別顯示出造成阿茲海默症的一種關鍵因子，名為beta 類澱粉蛋白(beta-amyloid)會被移除。綜言之，腦部的神經元於日間因活動而變大，而於睡眠中會縮小以利進行清除工作。

(三)、睡眠和生理時鐘(Circadian Clock)

人體內各種新陳代謝的正常運作都需要睡眠加以配合，不過每一個人理想的睡眠時間長度並不確定，當前主流醫學界認為每天的睡眠時間應有7~8小時，但在班傑明富蘭克林(Benjamin Franklin)的時代，一次睡足8 小時並非當時的習慣。事實上，完成整個睡眠循環(通常延續90分鐘到2 小時)才是最重要的，此一 2小時左右的睡眠時段可以發生在每天的任何時點，就像年長者在白天不斷的間歇性打盹一樣。

總之，每天適量的睡眠對腦部健康的重要性是無庸置疑的。

(待續)