我们都经历过脑雾和睡眠太少带来的困扰。但是，在睡眠期间，我们大脑中究竟发生了什么，才能让我们每天早上醒来神清气爽，精力恢复？

为了了解大脑如何处理所谓的“代谢废物”，研究团队正在开展一项研究，该研究旨在对抗睡眠障碍。科学家们的最终目标是开发一种“睡帽”，可以分析大脑内的液体如何在你睡觉时排出有毒的、损害记忆的蛋白质。

脑脊液

一个 2019年的研究在大脑化学物质所扮演的角色称为脑脊液（CSF）水样液体，脑脊液是“glymphatic system”的一部分， 于 2012 年发现。它的行为与淋巴系统相似，但由称为神经胶质细胞的脑细胞控制。该系统每天通过大脑移动大量脑脊液，确保错误的蛋白质和其他生化废物被冲走。

2012 年的研究发现，脑脊液通过围绕动脉和静脉的管道网络在大脑周围泵送。脑脊液通过收集在静脉相邻通道中的脑组织冲洗，然后从大脑中排出。

帽子将如何工作？

研究人员旨在制造的睡帽重量轻且便于携带，能够跟踪和刺激脑脊液的流动。通过这种方式，研究人员希望能够在睡眠障碍发生时对其进行治疗。

帽子将通过各种传感器接收信号，包括测量大脑电活动的脑电图、测量血流量的脑电图、眼眶超声和经颅多普勒。流体的流动会受到经颅脑和神经电模拟以及低强度聚焦超声脉冲的影响。

最终的设备将能够接收多个数据流并通过机器学习 AI 软件对其进行分析。

虽然大脑中的废物管理不当可能会产生一系列后果，它可能发挥重要作用的一个领域是阿尔茨海默病等神经退行性疾病。其中一些疾病的特征是蛋白质在大脑中的积累，最终堵塞并杀死大脑神经元网络的某些部分。

睡帽的另一大优势是其潜在的实用性。

目前，观察大脑中流体流动的最佳方法是通过磁共振成像 (MRI)。由于 MRI 不易运输，国防部询问我们是否可以设计一个小型的，便携式帽子，可以在睡眠期间测量和调节战士的大脑健康，以提高他们的表现。

除了 IBB之外，莱斯大学神经工程计划的工程师，以及休斯顿卫理公会医院和贝勒医学院的医生也正在开展这项研究。工程师将开发该技术，而医务人员将在志愿者和患者身上对其进行测试。

虽然人类几乎三分之一的时间都在睡觉，但尚未确定关于睡眠的作用及其对人类生存和功能影响的统一理论，促进清除废物并防止其在大脑中沉积的技术与睡眠障碍患者有关，尤其是那些有患阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病风险的患者。

睡眠障碍很常见

虽然陆军特别感兴趣的是睡眠剥夺如何影响士兵，但这项研究的意义可能会给患有睡眠障碍的平民带来更广泛的好处。根据研究，高达 30% 的成年人患有慢性失眠，而在老年人中，这一比例高达 48。尤其是女性， 其一生中患失眠症的风险比男性高 40%。虽然 CDC 建议成年人睡7小时，但它也发现大约35%的美国成年人没有得到那么多休息。一项研究表明，在5岁以下的儿童中，约有 25% 的儿童患有睡眠问题 。

睡眠不足还与这些人群中许多严重疾病的发病率较高有关，例如肥胖、糖尿病、高血压、冠心病、中风和死亡率增加。

撇开特定的疾病不谈，如果你只是看看我们中有多少人在白天有感觉，在国家睡眠基金会2020 年的一项调查中 ，几乎 50% 的美国人 表示他们每周有 3 到 7 天感到困倦。这种困倦会带来社会副作用。52% 的受访者表示在困倦时易怒，而 40% 有头痛。

可以这么说，统计数据证实了一个现实，即睡眠问题是很多人普遍存在的问题。如果对睡帽的研究可以改善人们的睡眠，那么普通民众也将受益于新的治疗方法和技术。