跟所有人体其它细胞一样，脑细胞也要新陈代谢，并将代谢废物排泄出去。但是，排泄出去的废物还需要清除，若不及时清除，会毒害别的细胞。正如一户人家，把自家打扫干净后，把垃圾随便堆在路上，会妨碍他人。
在大多数器官中，清除的工作是由淋巴系统完成的。深入器官内部的毛细淋巴管将废物收集起来，输送到静脉;最终废物被静脉血带到肝脏和肾脏进行解毒或排泄。然而，大脑中并没有毛细淋巴管，所以大脑是如何清除废物的，长期以来是一个谜。
大脑的自我清洁系统——脑脊液
我们经常用「脑子进水」来形容一个人蠢。但较起真来，其实每个人的脑子早就「进水」了。在我们的颅腔内，大脑外面的空隙被一种无色透明的液体填充着，这种液体是从大脑血管中析出来的，叫脑脊液。可以说，我们整个大脑都浸泡在脑脊液中，后者的浮力甚至使大脑的重量减轻了大约5/6。
长期以来，我们一直以为脑脊液是静态的，其用途是给大脑缓冲震荡和消炎。
2012年的一天，美国神经科学家杰弗·伊利夫给一只小鼠颅腔底部注射了绿色荧光示踪剂，并通过显微镜观察其走向。他看到一片绿色沿着大脑的一条动脉缓缓流动，随后渗透到整个大脑内部。后续的研究还发现，渗透到大脑内部的脑脊液，又可以回流到大脑的毛细静脉，然后被带出大脑，流到肝脏和肾脏。
这一发现解决了关于大脑的上述谜题：原来脑脊液也是在循环着的，大脑通过脑脊液循环，来清除自身产生的废物，如乳酸盐、尿素和分解的蛋白。脑脊液之于大脑，就像淋巴液之于身体的其他器官。
我们的血液循环由心脏提供动力，那么为脑脊液循环提供动力的又是什么呢?科学家认为，它的动力有以下几个来源：首先是由心脏跳动引起的脑动脉搏动，其次是呼吸，甚至姿势也有影响。譬如，小鼠侧卧时，脑脊液流动比仰卧或俯卧时更健旺。
大约7年前，美国罗切斯特大学的神经科学家迈肯·尼德加德在观察小鼠大脑中脑脊液的运动时发现，当小鼠醒着的时候，只有少量脑脊液进入大脑内部;而一旦小鼠没有意识的时候(要么是睡着了，要么是被麻醉了)，闸门就打开了。
这表明，小鼠在睡觉时提高了脑脊液系统的效率。脑脊液流动加速，有利于加快清理大脑中的代谢废物。这跟流行的一个假说是一致的，即睡眠的主要功能之一是清除大脑中的代谢废物。
衰老对脑脊液循环的损害
研究人员现在怀疑，脑脊液系统是维持大脑健康的关键，特别是当我们衰老的时候。
越来越多的证据表明，脑脊液循环会随着年龄的增长而变慢，而大脑自我清洁能力的降低，可能正是许多老年大脑疾病的根源。比如，研究表明，当小鼠的脑脊液系统受损时，β-淀粉样蛋白和ι蛋白(两种常见于老年痴呆症患者大脑中的蛋白)就会堆积起来。小鼠的学习能力和记忆力下降。
为什么衰老会对脑脊液循环造成损害呢?原因是多方面的。比如年老的人，心脏变弱，血管变硬，这就减少了驱动脑脊液循环的动力。此外，随着年龄的增长，大脑不仅产生的脑脊液少了，而且大脑自身也在缩小，这就让更多的脑脊液积聚在脑外，这些都会削弱脑脊液循环。
衰老损害脑脊液循环的另一个重要原因是睡眠。前面提到，睡眠时我们的脑脊液循环会变得更加健旺，在进入最深层次的睡眠后，达到顶点。但不幸的是，随着年龄的增长，我们获得良好的睡眠变得越来越难了。老年人不仅夜间容易醒来，而且睡眠也没那么深。相比之下，年轻人在夜晚早期的大部分时间，都处于深层次的睡眠阶段。有证据表明，睡眠中断会降低大脑的清洁度。例如，一项研究发现，经过一夜的失眠，大脑中的β-淀粉样蛋白水平飙升。
幸运的是，采取适当措施也许有可能延缓脑脊液系统的退化。例如，由于脑脊液循环依赖于动脉搏动，所以保持心血管健康很重要。改善睡眠是另一个延缓脑脊液系统退化的途径。尽管老年人不能像年轻人那样沉睡，但可以通过改善睡眠习惯，例如每天晚上在同一时间上床睡觉，来保持脑脊液系统的健康。
