第1章 什么是睡眠

如果你在街上問路人什么是睡眠，他給出的答案無非是“我們的大腦和身體在睡眠中得到休憩。”或者“睡覺是每種生物的本能。”但是，也總有一些人認為睡覺就是浪費時間。這一章，我們將通過科學來揭開睡眠的面紗。

睡眠是個復雜的生理過程，對所有已知的生物來說都至關重要。

腦電波還可以監測到哺乳動物、鳥類還有一些爬行動物的睡眠時段。

在其他動物（如斑馬，魚，果蠅，線蟲）身上也能觀察到睡眠或類似睡眠的狀態。

位于芬蘭赫爾辛基有一個名為維爾馬阿霍的生物醫學研究所，它有專門研究睡眠的研究團隊。

那么，要如何證明呢？為什么乍看上去，只有人類和哺乳動物才會睡覺？事實上，睡眠就像是一種與生活概念相結合的機制。但它為什么會存在呢？存在的意義又是什么？

人們從未停止思考這個問題，并且提出了許多理論和解釋性的假設，其中許多深受當時文化的影響。

最為廣泛接納的理論著眼于“睡眠的好處是什么？”很明顯，有人是感到疲倦而上床睡覺，睡一覺就會感到充滿能量，不過這個說法也有不少爭議。

 

“雖然人類一生中大約有三分之一的時間在睡覺，但科學界仍然不確定我們為什么要睡覺。目前，主要有這樣一種假設，即睡眠是保持能量平衡所必需的，以緩解神經網絡，從而從覺醒活動中恢復過來，并強化記憶力和學習過程。”

——維爾瑪·阿霍博士，生物科學，赫爾辛基睡眠小組，赫爾辛基生物醫學研究所（芬蘭）

 

睡眠對我們機體非常重要，因為我們生命的三分之一都在睡覺。我們的身體里沒有任何東西是隨機的，每個器官和每束肌肉都有自己的功能。因此，事實上，若睡眠機制占據生命三分之一部分，它一定不會無足輕重。

人們已經證實，睡眠時各種生物和心理機制是如何加速運作和不斷擴展的；而如果睡眠機制不合理，自己身體健康也將面臨風險。

考試前夕，或是在必須交付的重要項目之前，幾乎每個人都會犧牲幾個小時睡眠，甚至熬夜；但如果睡眠時間過分透支，我們自然無法有效地工作或是學習。這說明自然規律對人的生活有很大的影響，該影響也許比我們意識到的還要大。

要了解自然界對日常生活的影響，首先必須知道它們的周期。從最短的周期到最長的周期，依次有晝夜（24小時）、月（29天）、季節（4季）和年（365天）。

這些周期中的每一個因素對機體均有影響，主要體現在內分泌系統上，內分泌系統負責分配激素，從根本上影響情緒。同時，它們也和其他比如生長等重要的功能相關。各個周期都會影響情緒、注意力、智力表現和社會關系。

這就是為什么要去了解每個周期。時間的推移不僅是在冷天里讓我們感冒，還會使我們患上諸如季節性抑郁癥之類的嚴重疾病。不但如此，有機體還會受到自然界外部變化的影響；這意味著，外在的節奏以及有機體的內部節律即內源性因素共同影響機體。

每個個體內部都有一系列機能以一種循環的方式運作，對個人表現和社會關系產生很大的影響。負責研究這些機能的科學分支被稱為時間生物學。

最明顯的節奏，大概就是與晝-夜周期相匹配的24小時睡眠-覺醒周期。事實上，一個很明顯的例子就是長途旅行后會經歷一種叫作“時差”的階段：身體里面有“某種東西”會影響特定的“節奏”，無論經過多長時間，只要產生了空間移動或者改變了日夜休憩規律，結合重新調整的因素，時差就會產生。

雖然自人們旅行伊始，就有時差現象出現，但隨著空運手段和交通工具的發展，人們抵達目的地的時間從以往的數天甚至數周大大縮短，時差也愈加明顯，因此得了一個稱號，叫“旅行者之惡魔”。

生物鐘的發現促生了調查營，主要研究外部和內部周期如何影響日常生活，如社會關系，教育和勞動表現，還有健康方面。

睡眠-覺醒周期與黑暗-光照保持一致；大多數對身心健康最重要的現象發生在夜間，如過度激活免疫系統，同時也激活當天創造、學習過的經驗的記憶痕跡。

 

“睡眠對于記憶和學習等認知過程而言必不可少，而且睡眠與外周系統（例如免疫系統和新陳代謝）緊密相關。”

維爾瑪·阿霍博士，生物科學家，赫爾辛基睡眠小組，赫爾辛基生物醫學研究所（芬蘭）

 

睡眠質量是最敏感的健康問題之一。例如，當某人有心事時，睡眠就會發生變化；同時我們還想知道，經歷精神病理學方面的困擾，如情緒障礙，特別是重性抑郁和焦慮障礙時，睡眠會如何改變。

另一方面，長期研究表明，女性對情緒障礙更敏感，特別是抑郁相關的障礙。

女性生活中諸如此類的情緒問題不會持續一生，但會根據生育周期發生改變，主要集中在三個時期：月經初潮（第一次月經出血），生育階段和更年期（即月經基本停止）。

女性對情緒障礙尤其敏感，第二階段，即從青春期到成年晚期是最長的一個階段。但是，在不同的階段，情緒和睡眠質量之間是否有聯系呢？

這正是目前需要弄清的問題：精神衛生部和藥物監管局、國家衛生研究所、生理部、圖爾庫大學睡眠研究所、圖爾庫大學醫院婦產科和心臟研究中心；坦佩雷地區醫院臨床神經生理部；赫爾辛基大學生理系；赫爾辛基中央醫院大學青少年精神病系聯合坦佩大學醫學院（芬蘭）一起，對此展開調查。其研究結果已發表在科學期刊《B.M.C.精神病學》上。

這項研究對象有61名女性，分為三組：11名為20至26歲（完全月經周期階段）；21名為43至51歲（絕經前階段）；29名為58歲到71歲之間（完全更年期階段）。對于第二組和第三組，參與者保證研究前一年內均未進行過激素治療。

此外，實驗確保參加者均無任何特定類型睡眠障礙。

參與者均采取標準化線索測試貝克抑郁自評量表(BDI)評估抑郁癥狀存在，并采取另一個關于主觀失眠的標準化線索量表B.N.S.Q來評估睡眠質量。

在研究前后三個星期里，所有參與者配備一份睡眠日記，需記錄什么時候入睡，什么時候醒來。

此外，研究還進行了血液測試，以評估女性性類固醇激素——雌二醇的水平。

最后，研究通過大腦電活動腦電圖，、電流活動腦電圖和下頜肌電圖獲取睡眠第一階段的數據。

由B.D.U顯示的結果評估抑郁情況：最年輕的人沒有表現出癥狀，在絕經前和更年期婦女中則表現出輕度或中度癥狀。

最年輕的女性，睡眠時間最多，夜間睡眠不中斷，失眠率較低。

絕經前期的婦女，特別是正處于更年期的婦女，其抑郁癥狀與失眠表現出最高水平的相關性。

盡管做了大量的研究，但極少能有參與者的數據可以建立起內在聯系，除非加上一組月經初潮前的女性作為對比。

盡管如此，所有的證據均顯示出情緒與睡眠-覺醒周期的改變之間的關系。

令人震驚的是，我們發現了睡眠的重要性，更令人驚奇的是，我們還觀察到了睡眠過程內部是如何以一種重復的方式運作的。其中最重要的內部周期是在身體出于休息時產生的，它被稱為“睡眠周期”，包括兩個分化良好的連續階段：R.E.M（快速眼動）階段和非快速眼動階段。一個階段配合下一個階段，也就是說它持續一整晚，直到醒來。

R.E.M階段也被稱為M.O.R（眼球快速運動）。快速眼動是在大腦非常“活躍”，類似清醒的階段產生的。此時出現的異相睡眠（paradojical sleep）較輕而容易中斷。

如果在這個階段被喚醒，并問及有關夢境的內容時，人們往往會把它描述得非常生動，包含許多細節和元素，盡管無論在時間還是空間上都缺乏“線性”討論【1】。

【1】即缺乏時空連貫性——譯者注。

對于此我們找到了一種解釋，大腦存在某些失活的區域，尤其是那些與肢體動作相關的腦區，這樣人們就不會在睡眠中做出“動作”，從而防止人在床上真的做出夢到的動作。

另一個相連的區域，正是那些與時空圖像的“線性”相關的區域，而這些區域缺乏場景間的聯系，表現出“無意義”。

非快速眼動睡眠，也被稱為慢波睡眠，眼球不會快速運動。在這個階段，大腦通過深度睡眠得到“休息”，人很難被喚醒。蘇醒時，人很難記起夢到的內容——實際上就是前一天白天所經歷的事。在這一階段，神經元活性極低，睡眠內容更多地與日常思慮有關。

 

“在睡眠階段，大腦活動的變化與自主神經系統和肌張力（muscular tone）同步。”

——維爾瑪·阿霍博士，生物科學家，赫爾辛基睡眠小組，赫爾辛基生物醫學研究所（芬蘭）

 

掛鐘的時間由人調適，以便糾正延遲，引發內部平衡機制失衡；與之相同，睡眠-覺醒的內部周期也具備重新調整的機制，這樣就可以與白天-黑夜周期保持同步。從時間上看，這一機制似乎很穩定，但它是會發生變化的。記住，冬季晝短夜長，而夏季則相反，晝長夜短。

但之前我們必須等到法國的洞穴學家、地質學家米歇爾·西夫爾鎖在朗格多克-羅塞隆（法國）赫羅省的鼠屬洞穴里超過12個月時，才了解該同步機制與白晝的關系。

米歇爾鎖在洞穴里每一天都一絲不茍地收集數據，這是非常令人震驚的，不知道他是如何在沒有電的情況下呆那么久。這位洞穴學家維持穩定的節律：溫度，睡眠時長；每天稍長于24小時。

這些結果在如今的先進文明中是很難觀測的。當今世界，無論日出前還是日落后，人人都用電。生活遵循規律“8小時睡眠”節奏，我們查看時鐘以知曉工作是否遲到，超市有沒有關門。

類似結果在特定實驗室內的哺乳動物身上也有發現；實驗室環境去掉了各種帶有晝夜提示的信號。

數據證實，生命體受到約25小時的周期支配，以使他們每天都在相同的時間做相同的事，從而能夠擁有更好的生活表現。

思考一下，你會發現自己通常每天都在差不多同一時刻醒來，在同一時段吃早餐，中午你會想要吃東西，或在習慣的時間進食……有人甚至認為每天都有同一個的“排泄”時間，所有這些都是一種叫作同步（synchronization）的機制。

 

“睡眠同步和睡眠-覺醒由兩個過程控制，即晝夜節律（circadian rhythm）和睡眠穩態壓力（homeostatic pressure）。

晝夜節律在白天和夜晚之間波動，對于晝行性動物而言，它們在白天活動，而夜行性物種的活動則在夜晚。

光照可驅動扁桃體上核的生物鐘。扁桃體上核干預神經激素信號的調節和其他機制節律的同步，例如睡眠、營養和新陳代謝。

-穩態，顧名思義，即試圖保持系統穩定和相對守恒。穩態睡眠過程測量睡眠需求，在清醒期間持續增加，在睡眠期間不斷減少至基線。”

維爾瑪·阿霍博士，生物科學家，赫爾辛基睡眠小組，赫爾辛基大學生物醫學研究所（芬蘭）

 

它就像上床休息，然而在第二天醒來那樣，看起來很“簡單”。可它比我們想象的要復雜得多，因為睡眠受到身體最復雜的器官——“大腦”控制，承擔主要的功能。一個成年人擁有大約1000萬個神經元；它們中的每一個都能夠與其他1000個神經元相連接。

多虧這些神經的分布，大腦能從外部，即從我們的整個感官如視覺、味覺、嗅覺和觸覺中接收信息；同樣，當察覺到饑餓感、疲勞和疼痛時，大腦也會從內部接收信息。

當大腦要做出適當決定時，會對所有信息進行排序、處理和考量。

大腦是人體中不可或缺的一個基本器官，因為它在本質上支配整個身體，如溫度、饑餓、睡眠；我們的外部行為，不論是細微的還是大幅度動作，也是大腦控制肌肉發出的。

這個器官最杰出和神秘之處，在于它能夠加工所謂的高級過程，也即認知過程，如注意力、知覺、記憶或與生命體相關的思維。從個體角度看，大腦使我們與外部環境及我們自身產生某種聯系。

大腦是人體最重要的器官，因為它能使我們思考、感覺、行為和移動；大腦也是控制我們整個有機體的器官，控制著我們機體的電化學反應。

大腦結構間的直接神經支配通過電脈沖彼此建立聯系。除此之外，因為整個連接網絡實際上難以確定，化學物質便起到了所謂“神經激素（neurohormones）”的作用。這類物質有：

-多巴胺是一種與快樂和性欲相關的激素，會激活交感神經系統。它對基于實現目標愿望的新事物學習也至關重要。多巴胺水平較高 話可以提高動機、增加幽默感和性欲。抑制多巴胺則會導致動力降低，猶疑，性欲減少，甚至抑郁。多巴胺產生于腹側被蓋區，可傳遞至伏隔核、杏仁核、側隔區、嗅前核、嗅結節和新皮質層。

-催產素是一種與移情、性欲和親子行為相關的激素，能夠促進情感紐帶的形成，在視上核和下丘腦的室旁核分泌，最后到達垂體腺并進入血液。

-去甲腎上腺素涉及注意力、學習、社交和情感感知以及欲望。高水平去甲腎上腺素會促使情緒敏感度變高、警覺過度和提升性欲。而抑制它則會導致注意力不集中、情緒低落、抑郁、性欲缺乏和自我封閉。

-乙酰膽堿影響短期記憶能力。其高水平有助于學習，鞏固記憶力。抑制它則會引發學習和記憶問題，從而引起老年癡呆。

-內啡肽涉及阿片類神經遞質類群、疼痛調節因子、調節溫度、饑餓甚至幸福荷爾蒙的產生。低水平內啡肽可能會削弱興趣、難以開心和快感缺失，所以處于該狀態的人對生活的變化更為敏銳。

但如果談及睡眠的復雜過程及其對神經元水平的影響，最為重要、突出的神經激素是：

--氨基丁酸是其余神經遞質的一部分，具有良好的抑制作用，可刺激放松感。高水平時可促進記憶力，有助于鎮靜和睡眠。缺乏時會導致睡眠困難、驚恐發作和焦慮。

-腎上腺素能提升心率和血壓，也能使有機體做好面對壓力的準備，不管情況是好是壞。高水平腎上腺素會引發疲勞、專注力下降、失眠、焦慮和抑郁等問題。低水平則會引起衰弱和抑郁。

-松果腺產生的褪黑素參與免疫系統過程、心律和睡眠周期。它的缺乏會導致失眠、抑郁和加速衰老。

-血清素與食欲和性欲有關，對于入睡、凝血和偏頭痛也很重要。高水平可增強冷靜、耐心，社交能力和適應能力。該遞質的缺乏則引起悲傷、焦慮、易激、憤怒、多動、情緒波動、失眠和抑郁。

治療抑郁癥的常用方法是使用S.S.R.I（選擇性血清素再攝取抑制劑）。這類精神藥物效果良好，盡管可能導致諸如食欲改變、性欲降低和噩夢等副作用。

血清素水平會在很大程度上影響睡眠質量，但這是種雙感聯系（doublé-sense connection），即血清素紊亂會引起失眠，同樣地，長時間不睡覺也會引起激素變化，觸發神經激素諸如血清素的產生。那么我們到底需要多少小時的睡眠呢？

確定睡眠的重要性并不簡單。睡眠實驗室中可以記錄腦電圖實驗數據，并可以客觀地測量他們的睡眠時長。然而，并沒有辦法能客觀地量化實際需要的睡眠時長。

在這方面，睡眠的主觀性可以通過以下問題來確定：例如，我們通常需要多少小時的睡眠才能感覺到煥然一新，并在維持白天工作效力？這同樣適用于流行病學研究。一個人的睡眠時間，由遺傳和環境因素共同決定。

到目前為止，通過對人類群體的研究，我們得出幾個與睡眠時間相關的基因發現。不過，這些基因每一個都只能解釋個體中一小部分的變異。

果蠅（黑腹果蠅屬），已被科學家確定，是一個所謂“失眠”種族的范例。在這種基因中，蒼蠅發生了變異，它們只需要其他蒼蠅五分之一的睡眠時長。

然而，盡管這些變種果蠅似乎不怎么花時間工作交流，但壽命還是比普通蒼蠅短得多（大約只有一半）。

通過觀察研究，人類的睡眠時間有了答案。平均來說，大多數人習慣在晚上睡7或8小時。不過，睡眠時間平均值近幾十年來有所下降。

看上去，有的人睡眠時長不久，晚上只睡幾個小時，但活得也不錯。同樣地，有些人說他們晚上需要睡9或10個小時以上，才能獲得很好的休息。

睡眠，雖然是一個穩定的時間過程，但隨著時間的推移，所需的睡眠時間會發生變化。童年時，睡眠最多可能需要一天中一半的時間；到了老年，睡眠時間可能減少到四五個小時，隨后人就會醒來，閑逛，甚至在晚上閱讀或看電視，然后再回去睡上四五個小時。

但是，如果說到生命中大部分時間的睡眠時長，那么對大多數人而言就是，每天睡8個小時。

雖說睡眠時間受到許多情況如壓力，抑郁的影響，從而導致睡眠時間縮短或延長；但已有的研究觀察發現，它的變化是精神疾病導致的。

睡眠隨著時間的推移而改變，一歲的嬰兒往往晚上要睡14小時，而12歲時則縮短至9至10個小時。

成年之后，衰老會損害睡眠的時長和質量，老年人的睡眠往往支離破碎（睡眠有中斷）。

此外，還有性別的差異，女性比男性晚上往往多睡大約20分鐘。

但是說到睡眠時間，沒有遵循正確睡眠時間表的情況必須加以考慮。若非如此，晚上就會發生失眠現象。

有時候，你可能會熬會夜而沒及時睡覺，或者醒來得比平時早些，尤其是有重要的事情要做，或是為了多點休閑時間。

也許在這些時候，人們不會察覺睡眠缺乏的影響，但如果這種壞習慣日復一日，長期睡眠缺失就會引發一系列失衡：記憶力下降，精力集中無法集中，勢必無法高效工作。

有的時候，我們被迫保持清醒，阻擋不住睡意，卻又無計可施。這就是為什么人們會訴諸精神活性物質：因為它是一種人為干預的方式，保證機體清醒。

對于醫療保健專業人員來說這是家常便飯，因為他們必須要手術，而且有時手術時間要持續14個小時，所以他們就必須被迫保持清醒，以保證能工作20小時。

在這種情況下，醫生結束夜班后會由于費腦力的手術而感到筋疲力盡。所以，在此之后他們要花數小時午睡，不間斷地積累睡眠。

睡眠不足可以定義為一個人在特定夜晚，低于自然睡眠需要的睡眠時間。失眠、日程安排、自由活動、影響睡眠的軀體癥狀等都可能導致睡眠不足。

如果某個人的睡眠持續低于所需，睡眠損失就會累積起來。

通過實驗性睡眠限制（實驗室控制條件下的部分或全部睡眠剝奪），可以研究睡眠不足對許多生理和病理方面的影響。研究可以比較睡眠之前與之后（和/或睡眠剝奪的受試者與正常睡眠的對照受試者）；也可作流行病學研究（橫向或縱向）；或從主觀問卷中獲得關于睡眠參數的信息，如睡眠質量、需要、持續時間和睡眠不足。

睡眠時間沒有確定的數字，因為它取決于年齡等許多因素，甚至與相關的基因表達有關。但是從童年起到其他年齡，衡量的標準似乎就是“每天睡8小時”。這個時間恰好是一天的三分之一。而當我們進入這天的下一階段，夜晚的睡眠就在許多進程中起到了關鍵性作用。

要想知道我們需要多少睡眠，只需觀察自己一個晚上要睡多少個小時就夠了。例如，因為機體差異，所以有的人每天需要睡7個小時，另一些睡9小時，盡管公認的睡眠量一般是8小時。

如果你發現睡了8個小時后，自己仍無法從睡眠中恢復過來，感到精疲力竭，那么可以再睡一個小時看看。

但是，如果你因為工作或高中課業日程表限制，無法在早晨多睡一小時，那么可以提早一個小時睡覺來維持睡眠時長的平衡。

確保自己能從多一小時的睡眠中得到休息，堅持一個星期看看結果如何。