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我们是半脑睡眠吗 
  海豚和海豹有一种本领，能靠“单一的半脑”来维系睡眠，也就是说，当它们的大脑一半处于熟睡状态时，另一半则表露出清醒状态所特有的脑电活动。 人类和其他动物的睡眠，究竟是呈“全脑”状还是也能作出某种程度的“局部”调整?越来越多的研究证据开始支持后者。这种局部化的睡眠观能对清醒意念袭扰朦胧睡意的案例，如梦呓、梦游等失眠插曲形成更充分的理解。在这些案例中，即使从单一的局部方位记录到的脑电波表明当事人始终处于熟睡之中，但他们还是会诉说彻夜未眠。 它还有望解释朦胧睡意是如何袭扰清醒意念的，例如我们因睡眠剥夺而丧失注意力的瞬间。这些“超微睡眠”在驾驶车辆时可能特别危险，各种旨在检测其蛛丝马迹的手段已被开发出来，例如通过监测司机的眼睛运动来探明睡眠的征兆。
飞鸟、游鱼、爬行动物和其他哺乳动物跟我们至少有一个共同点，那就是它们都会睡眠。睡眠是我们生命中起着支配作用的一部分，而且显然是命运攸关的。虽然睡眠令哲学家、作家和科学家们为之着迷已有好几个世纪，但真正意义上的科学研究是直到上世纪50年代才起步的。从那时以来，睡眠科学揭示了诸多有关睡眠结构与模式的奥秘。但即便如此，它的起源和功能在很大程度上依然充满着尚未解开的谜团。
我们为什么要睡觉 对于睡眠的解释可谓众说纷纭，从避让危险到保持体能，从调节情绪到处理信息乃至巩固记忆，简直不胜枚举。这些解释各有各的长处和弱点。与其着力搜寻单一而通用的睡眠功能，还不如探讨它对每个生物组织层面的影响恐怕会更有收获。 从整个生物层面上来说，睡眠的一个主要功能也许是调整心律之类的自主神经活动；睡眠障碍常和自主神经系统的功能不良，例如心搏异常等相关联。从大脑层面上来说，它可以通过减少穿越中枢神经系统的信息量来支持记忆巩固。然而，记忆巩固也会在我们清醒之际发生。 从神经细胞层面上来说，睡眠可改变神经元的点燃率，同时使跨越细胞网络的点燃，发生短暂的分布变化而取得同步，这可能引起其连接性的变化。对神经细胞连接性进行所谓的突触稳态调整，能帮助神经系统避免过载。近年来对果蝇的研究，便提供了对这一理念的支持。 人类睡眠有一个被忽视的作用，那就是社会隔离性。作为一种群居动物，我们需要睡眠可能是为了巩固对复杂社会生活的驾驭和洞察力。
睡眠受什么掌控 人体和它的不少功能是通过为数众多的生物钟而跟24小时周期取得同步的。比方说，我们保持清醒时的大脑活动在很大程度上取决于一天的不同时刻。昼夜定时系统是由一套核心基因所组成的，这些基因的蛋白质产物会作用于相互连接的反馈环，藉以精确调整它们自身在24小时周期内的生成进程。虽然位于大脑的“中央”生物钟在很大程度上制约着清醒与睡眠，但在其中发挥作用的还有其他因素。 一个关键因素就是光亮。我们都知道，在灯光通明的房间里是较为难以入睡的。这是因为光亮会刺激视网膜中被称为“内在感光视网膜神经节细胞”的专化细胞，而这些细胞的作用则在于让生物钟和昼夜周期取得同步，刺激大脑中保持警觉的其他区域。就连普通的室内灯光或计算机屏幕闪烁的荧光，也可能影响生物钟并抑制诱导睡眠的激素——褪黑激素的分泌。 英国吉尔福德萨利睡眠研究中心在最近开展的研究中发现：降低夜光强度和∕或采用遏制蓝色调、凸显黄色调的灯光，可望将破坏睡眠的不良效应减小到最低限度。由此可见，只要开发更宜人的夜光照明，对人造光的破坏效应多加留意，那么就有可能改善睡眠的质量。 然而，如果你已经活动了非常长的时间，那么甚至在灿烂的阳光下也是难以保持清醒的。这种“睡眠压力”多半是由一种名叫腺苷的神经调质造成的。作为世界上用得最广泛的兴奋剂，咖啡因会在大脑中有腺苷起作用的部位对受体进行围堵。
多长时间才算睡够 新生婴儿一天可能要睡18小时之久，而人到中年的首席执行官睡上5个小时就能应付自如。那么，多长时间的睡眠是有益于健康的，我们究竟需要多长时间的睡眠呢？简短的回答是：你的需求取决于你的年龄和性别，它是因人而异的。 幼小的动物睡眠时间要比成年后的动物来得长，人类也不例外。睡眠的结构和强度也是不一样的。或许是为了促进大脑成熟的缘故，年轻人往往以快速眼动睡眠为主，而且非快速眼动睡眠十分深沉。深度睡眠和快速眼动睡眠都能促成神经元网络的可塑性，这对于掌握新的技能是有帮助的。最近的一份研究报告发现，婴儿在生长陡增期间会延长睡眠时间。 青春发育期间的睡眠会趋于浅弱，而且重心转向偏后的几个小时，反映了大脑重新布线的广泛范围。负责计划和抑制不恰当行为等执行功能的大脑额叶，由于神经元修剪而导致突触密度明显降低。少男少女在快年满20岁时的睡眠习性越来越像“猫头鹰”，他们不愿起床并不只是出于懒惰，这时的青春期生物学还巴不得对上学时间来一番调整。 现有充分的证据表明：年轻人再怎么睡也不算过分。他们在按8小时睡眠作息方案生活时依然会睡眼惺忪，其程度远远超过遵循同样方案的老年人。如果年轻的成人被迫在黑暗中每天卧床16个小时，他们最初会睡12小时之久。然而，几天以后就稳定到不足9个小时，可见他们是在偿还睡眠之债。 我们会随着年龄渐增而睡得更少，在深度睡眠和快速眼动睡眠中度过的时间也会相应减少。与此同时，学习新的技能被证明更为困难。一个令人着迷的问题是：通过避免睡眠方面与年龄有关的变化，我们是否能避免心理素质方面与年龄有关的衰退呢？ 如果老年志愿者被迫在黑暗中卧床，他们往往会睡7.5个小时。对长寿者的调查研究发现，他们的夜间睡眠时间为6～7.5个小时。 睡眠和生物节律中还存在着性别差异。这些差异在猫、啮齿目动物、果蝇和人类身上都有所体现。女性可享受到品质更优的深度睡眠和时间更长的睡眠。生物钟同样存在性别差异：就其周期而论，女性比男性短6分钟，这一点有助于解释女性何以通常比男性更惯于早起早睡，更有可能以“清晨活跃族”自诩的原因。
夜不能寐的社会 我们的社会在过去的一个世纪里发生了巨大变化，尤其是在睡眠方式上。电灯、电视机、计算机和轮班作业，无不使传统的睡眠习惯为之改变。这不仅同睡眠剥夺密切相关，而且还会严重影响我们的健康。 我们的睡眠时间比以前少了，这是一个经常被提及的话题。半个世纪前，人们据信每夜可睡8个小时以上，而现在我们平均睡7个小时。 这方面的证据不是特别令人信服，原因无非在于50年前的科学家对人们睡多长时间不是太感兴趣。然而，我们中有人被剥夺睡眠是毫无疑义的。幸好，我们比以往任何时候更理解夜不能寐所带来的恶果。 对你来说，夜不能寐是一件坏事。交通事故有五分之一和疲劳相关联。睡眠剥夺还会直接影响到健康：过去10年间有好几项流行病学方面的研究将失眠同健康不佳和死亡率增高联系在一起。例如睡眠量减少同肥胖症和糖尿病风险增大之间存在着联系，这一点可以从睡眠剥夺破坏食欲和刺激饥饿感的后果上得到解释。 英国对1万余名公务员长达17年的调查研究发现：那些将睡眠时间由7小时减少到不足5小时的人，死于各种原因的几率提高了1.78倍。例如，死于心血管疾病的风险上升了2.25倍。 有害于身体健康的不只是睡眠剥夺。与按最佳周期睡眠的人相比，睡眠时间过长也和死亡风险增大相关联，虽然其原因尚未探明。 现在迫切需要对失眠症有更透彻的理解，因为它给经营业绩带来的损失，仅美国一地就每年约达600亿美元之多。 夜不能寐还有更微妙莫测的后果。一份研究报告显示，睡眠剥夺会增加大脑中参与对焦虑和情绪调整的扁桃体区域的活动。除此之外，在几乎所有的精神疾病中都可找见某种形式的睡眠障碍。
温馨的新型闹钟 在当今世界上，我们中有很多人需要用闹钟来唤醒自己。不过，如果顺其自然的话，我们最终还是会苏醒的。执行这一使命的信号，是在下丘脑中名叫视交叉神经核（SCN）的大脑区域里形成的。它通过调整褪黑激素等的激素节律以及食欲素之类的神经递质和神经调质，在睡眠与清醒的定时中发挥着至关重要的作用。 由于体内呼唤信号近乎温婉，所以很容易睡过头。更何况，呼唤常会慢上一拍，因为我们多数人有一个天然运行超过24小时的生物钟。傍晚时分接触到手机、电视机和计算机发出的光亮还可能将生物钟拨慢一个小时，从而使事态更趋糟糕。 在没有闹钟的情况下，我们多半是在快速眼动期间醒过来的，有些科学家将这个阶段称为“苏醒之门”。在快速眼动期间，大脑有相当一部分区域处于活动之中，因此可能更容易切换到完全警觉的苏醒状态。但在深度睡眠中，大脑有许多区域处于静止状态。如果在这种状态被闹钟惊醒，我们就会感到昏昏欲睡。 现在，有不少新型闹钟试图以更愉悦的方式，确保达到唤醒的目的。有一家公司提供的监测方式，可确保闹钟在快速眼动期间鸣响，而手机和手腕佩戴式的监测器号称可检测到快速眼动与非快速眼动的差异，目的还是在于确保对意识领域更温馨的“袭扰”。另一种方法就是利用光亮：明暗交替周期毕竟是天然的“计时员”，光亮永远是无与伦比的闹钟。
助睡新药 安眠药（或催眠剂）是为了模拟天然睡眠机制而设计的，它们涉及到众多在大脑和身体里传递信息的分子，例如神经递质和激素。多数催眠剂将目标锁定在大脑中特定的神经递质和受体位点，尤其是γ-氨基丁酸（GABA）这一大脑主要抑制信号分子上。有些催眠剂则作用于褪黑激素之类的激素。 这些药物大多是有效的，新一代的产品尤其如此。但它们在某种程度上改变了睡眠结构和脑电波，而且多数安眠药还有一定的副作用，例如次日清晨昏昏欲睡或对夜晚清醒时发生的事失去记忆等。 根据对脑电路涉及睡眠与清醒周期的新认识，治疗失眠症的药物目前正在研制之中。它们瞄准的目标是化学信使所作用的大脑蛋白质，例如血清素、食欲素、组胺或褪黑激素的受体。这些新药有的似乎只是改变了睡眠定时或持续时间，并没有引起脑电波的生成变化。如果此类发现在更大规模的研究中得到印证，那么这些药物可望使现行安眠药得到弥足珍贵的提升。
■相关链接 什么是睡眠 严格地说，“睡眠”这一术语只适用于具有复杂神经系统的动物。然而，在脊椎动物身上辨认出类似睡眠的状态是可能的，这使我们得以对睡眠作出更宽泛的界定。这些状态包括休息与活动的周期、一成不变的身姿、睡眠剥夺后缺位的响应性和补偿性休息。特别是昆虫有一种非常类似睡眠的状态，例如蝎子和甲壳纲动物就是如此。 即使缺乏神经系统的微生物也有活动与静止的日常周期，而推动这一周期的则是所谓的体内生物钟。所以，睡眠的起源可追溯到40亿年前的生命黎明期，微生物就是在这一时期为回应黑夜和白昼的轮值而改变行为模式的。 有些研究人员将睡眠视为见之于整个动物王国的静止状态连续体的一部分。一旦确切地弄明白微生物在哪些方面受惠于这类状态，我们就能为简单的有机体是否睡眠的问题提供一个意味深长的回答。
睡眠的周期 大脑在睡眠期间会发生复杂的变化。典型的夜间睡眠要经历好几个周期，兼有快速眼动（REM）和非快速眼动（NREM）睡眠。利用脑电图测定脑电活动和相关的脑电波，能观察到这些变化。 非快速眼动睡眠可分为三个阶段：NREM1、NREM2和NREM3，每个阶段被认为是渐次“递加深度”的。 在经历非快速眼动睡眠阶段后，我们会进入快速眼动或简称REM的睡眠。快速眼动睡眠期间的脑电图，跟清醒或瞌睡状态很相似。我们做的许多梦就是发生在这个阶段。 每个周期持续约1个半小时，夜间睡眠通常由5～6个周期所构成。 除了大脑活动发生变化之外，睡眠的特点还表现在每分钟心律减少约10跳，身体中心温度降低1℃～1.5℃以及运动和感知的减少。 |
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