在该研究中，研究组以自然睡眠的老鼠为对象，使用双光子显微镜船主法，调查了随着nrem睡眠、rem睡眠、从短暂的睡眠中醒来等多样的睡眠状态，大脑会发生怎样的变化。
 

  研究结果表明，老鼠睡觉时，大脑里的血管，特别是动脉会向特定的模式扩张或收缩，这种运动可以在大脑周围泵血，清除大脑里的废物。但在醒着的老鼠身上并没有出现类似的结果。
 

  通过生物力学的电脑建模和模拟实验，研究员们动脉的扩张和收缩及周边通道的同步变化，他们的大脑中的液体潮流和物质的运输中发挥重要作用，快速眼球运动期的动脉大幅扩张废物的排放发现加速。
 

  长期以来，人们认为只有睡得深，大脑的废物才会被清除。然而，这项研究发现大脑的血管收缩和扩张模式在所有睡眠周期中都是独特的，包括深度睡眠、快速眼球运动睡眠，甚至是短暂的睡眠觉醒。
 

  在深度睡眠期间，动脉会缓慢但大幅扩张和收缩，但随着老鼠过渡到快速眼动(rem)水面，动脉会缓慢地变小。快速眼球运动睡眠中，动脉保持扩张状态，睡眠周期结束后，迅速收缩到与睡觉前相同的大小。这种收缩也发生在我们睡觉时短暂的觉醒过程中。
 

  据研究者称，在睡眠的每个阶段，大脑动脉都有独特的扩张和收缩模式。这项研究可以解释为什么打瞌睡时，大脑中的液体流动和清除废物与清醒时不同。

  研究结果表明，清醒时神经细胞中dna双链破坏明显增加。dna损伤增加，睡眠的必要性也会增加。而在某一时刻，随着dna损伤的累积，就会产生睡眠冲动。随之而来的睡眠会促进dna恢复，减少dna损伤。
 

  这次研究进一步揭示了睡眠的重要性，证明了大脑促进dna修复活动需要睡眠。