做梦其实超耗脑力，日本最新研究揭开大脑在“快速动眼期”的能量悖论
日本东北大学的一项最新小鼠研究发现，大脑在“快速动眼睡眠”（REM）期间，虽然血流量增加，且星状胶质细胞内的丙酮酸（pyruvate）浓度跟著上升，但神经元中可供立即使用的能量分子“ATP”却不增反降。这项发现显示，大脑在做梦时，其实会经历短暂的“能 量失衡”。
这篇发表于《CommunicationsBiology》期刊的研究证实，REM睡眠绝非大脑在单纯休息。为了透视大脑的运作，研究团队以小鼠为实验对象，先用透明的“UV可固化树脂”覆盖其头骨，接著通过广域荧光影像技术，精准追踪大脑能量系统的三大指标：血容量、星状胶质细胞中的丙酮酸、神经元内的ATP。
观察结果出现了有趣的现象：在进入梦境活跃的REM阶段前约50秒，大脑就开始“超前部署”，血容量会率先从大脑后部上升并向前方扩散；然而，当REM正式启动后，神经元内的ATP浓度却呈现下降趋势。
为什么获得了更多血液与代谢物，神经元的能量却变少了？研究团队推测，这代表大脑在做梦时，可能正在处理强度更高或更特殊的 复杂神经活动，导致“能量消耗的速度，短暂超过了补充的速度”。这也说明，即使血流增加、星状胶质细胞累积了更多代谢物，这些资源并不会直接转化为神经元内更高的可用能量，意味著大脑能量的输送、转换与消耗，其实是分开独立调控的。
NREM睡眠期，脑波可预测局部大脑血容量变化。通过穿颅荧光影像的血管“阴影”，可估算局部血流量（左图）。在NREM睡眠时，θ（Theta）波与4秒后的血流变化高度吻合（中图），显示血管会随神经活动动态调整，为大脑提供即时的能量（右图）。（Source：TOHOKUUniversity）
研究共同作者表示，REM睡眠提供了一个绝佳的自然模型，让科学家能观察大脑是如何重新分配有限的能量。这项发现不仅有助于我们理解睡眠是如何帮助巩固记忆，更揭开了大脑维持高效运作背后的神秘面纱。