睡眠是您日常生活的重要组成部分——您花费大约三分之一的时间做这件事。高质量的睡眠——并在正确的时间获得充足的睡眠——与食物和水一样对生存至关重要。没有睡眠,您就无法在大脑中形成或维持让您学习和创造新记忆的通路,而且很难集中注意力和快速做出反应。
睡眠对许多大脑功能都很重要,包括神经细胞(神经元)如何相互交流。事实上,您的大脑和身体在您睡觉时会保持非常活跃。最近的研究结果表明,睡眠起着管家的作用,可以清除大脑中清醒时积累的毒素。
每个人都需要睡眠,但其生物学目的仍然是个谜。睡眠几乎影响身体的每一种组织和系统——从大脑、心脏和肺到新陈代谢、免疫功能、情绪和抗病能力。研究表明,长期睡眠不足或睡眠质量差会增加患高血压、心血管疾病、糖尿病、抑郁症和肥胖症等疾病的风险。
睡眠是一个复杂而动态的过程,它会以科学家现在开始理解的方式影响您的功能。这本小册子描述了您的睡眠需求是如何调节的,以及睡眠期间大脑中发生了什么。
大脑中的几个结构与睡眠有关。

下丘脑是大脑深处的一个花生大小的结构,包含神经细胞群,作为影响睡眠和觉醒的控制中心。下丘脑内是视交叉上核(SCN) - 数千个细胞的簇,这些细胞直接从眼睛接收有关光照的信息并控制您的行为节律。一些 SCN 受损的人整天睡眠不规律,因为他们无法将昼夜节律与明暗周期相匹配。大多数盲人都保持一定的感知光的能力,并且能够改变他们的睡眠/觉醒周期。
位于大脑底部的脑干与下丘脑相通,以控制清醒和睡眠之间的转换。(脑干包括称为脑桥、延髓和中脑的结构。)下丘脑和脑干内的睡眠促进细胞会产生一种叫做 GABA 的大脑化学物质,它可以降低下丘脑和脑干中觉醒中心的活动. 脑干(尤其是脑桥和延髓)在 REM 睡眠中也起着特殊的作用;它发送信号以放松对身体姿势和肢体运动至关重要的肌肉,这样我们就不会按照自己的梦想行事。
丘脑充当从感官到大脑皮层(解释和处理从短期到长期记忆的信息的大脑覆盖物)的信息中继。在睡眠的大部分阶段,丘脑变得安静,让您与外界隔绝。但在快速眼动睡眠期间,丘脑是活跃的,向皮层发送充满我们梦境的图像、声音和其他感觉。
位于大脑两个半球内的松果体接收来自视交叉上核的信号并增加褪黑激素的产生,这有助于在灯光熄灭后让您入睡。失明且无法利用自然光协调自然清醒-睡眠周期的人可以通过每天在同一时间服用少量褪黑激素来稳定睡眠模式。科学家认为,随着时间的推移,褪黑激素的高峰和低谷对于使身体的昼夜节律与外部光暗循环相匹配非常重要。
靠近大脑前部和底部的基底前脑也促进睡眠和清醒,而中脑的一部分充当唤醒系统。基底前脑和可能其他区域的细胞释放腺苷(细胞能量消耗的化学副产品)支持你的睡眠驱动。咖啡因通过阻断腺苷的作用来抵消困倦。
杏仁核是一种参与处理情绪的杏仁状结构,在快速眼动睡眠期间变得越来越活跃。
睡眠阶段
有两种基本类型的睡眠:快速眼动 (REM) 睡眠和非 REM 睡眠(具有三个不同的阶段)。每一个都与特定的脑电波和神经元活动有关。在一个典型的夜晚,您会多次循环经历非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠的所有阶段,随着越来越长、越来越深的快速眼动睡眠期出现在早晨。
第 1 阶段非 REM 睡眠是从清醒到睡眠的转变。在这段相对较浅的睡眠期间(持续几分钟),您的心跳、呼吸和眼球运动会减慢,您的肌肉会放松并偶尔抽搐。您的脑电波从白天的清醒模式开始变慢。
第 2 阶段非 REM 睡眠是进入深度睡眠之前的浅睡眠期。您的心跳和呼吸变慢,肌肉进一步放松。你的体温下降,眼球运动停止。脑电波活动减慢,但以短暂的电活动爆发为特征。与其他睡眠阶段相比,您在第 2 阶段睡眠中花费的重复睡眠周期更多。
第 3 阶段非 REM 睡眠是您需要在早上感到精神焕发的深度睡眠时期。它发生在上半夜的较长时间。在睡眠期间,您的心跳和呼吸减慢到最低水平。您的肌肉很放松,可能很难叫醒您。脑电波变得更慢。
REM 睡眠首先发生在入睡后约 90 分钟。你的眼睛在紧闭的眼睑后面快速地从一侧移动到另一侧。混合频率脑电波活动变得更接近清醒时所见。您的呼吸变得更快且不规则,并且您的心率和血压增加到接近清醒的水平。您的大部分做梦都发生在快速眼动睡眠期间,尽管有些梦也可能发生在非快速眼动睡眠期间。你的手臂和腿部肌肉会暂时瘫痪,这会阻止你实现你的梦想。随着年龄的增长,您在 REM 睡眠中的睡眠时间会减少。记忆巩固很可能需要非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。
睡眠机制
两种内部生物机制——昼夜节律和体内平衡——共同作用来调节你清醒和睡眠的时间。
昼夜节律指导着各种各样的功能,从每天的清醒波动到体温、新陈代谢和激素的释放。它们控制着你的睡眠时间,让你在晚上昏昏欲睡,并在早上醒来时没有闹钟。您身体的生物钟以一天大致 24 小时为基础,控制着大多数昼夜节律。昼夜节律与一天中实际时间的环境线索(光、温度)同步,但即使没有线索,它们也会继续。

睡眠-觉醒稳态会跟踪您的睡眠需求。稳态睡眠驱动器提醒身体在一定时间后入睡并调节睡眠强度。这种睡眠驱动力在你醒着的每个小时都会变得更强,并使你在一段时间的睡眠剥夺后睡得更久、睡得更深。
影响您的睡眠-觉醒需求的因素包括医疗条件、药物、压力、睡眠环境以及您的饮食。也许最大的影响是暴露在光线下。眼睛视网膜中的特殊细胞处理光线并告诉大脑是白天还是黑夜,并且可以提前或延迟我们的睡眠-觉醒周期。暴露在光线下会使人难以入睡,醒来后又会重新入睡。
上夜班的工人上床睡觉时往往难以入睡,而且在工作时也难以保持清醒,因为他们的自然昼夜节律和睡眠-觉醒周期被打乱了。在时差的情况下,当人们飞往不同的时区时,昼夜节律与一天中的时间不同步,导致他们的内部时钟与实际时钟不匹配。
随着年龄的增长,您对睡眠的需求和睡眠方式会发生变化,但同龄人之间的差异很大。没有适用于所有同龄人的神奇“睡眠时间”。婴儿最初每天睡 16 到 18 个小时,这可能会促进生长发育(尤其是大脑)。学龄儿童和青少年平均每晚需要大约 9.5 小时的睡眠。大多数成年人每晚需要 7-9 小时的睡眠,但 60 岁以后,夜间睡眠往往会更短、更轻,并且会被多次觉醒打断。老年人也更有可能服用干扰睡眠的药物。
总的来说,由于工作时间延长以及全天候娱乐和其他活动的可用性,人们的睡眠时间比他们需要的少。
许多人认为他们可以在周末“补上”错过的睡眠,但是,根据他们睡眠不足的程度,周末睡得更长可能是不够的。
做梦
每个人都会做梦。您每晚大约花 2 个小时做梦,但可能不记得大部分的梦。它的确切目的尚不清楚,但做梦可能会帮助您处理情绪。白天发生的事情通常会在睡眠时侵入您的思绪,而承受压力或焦虑的人更容易做可怕的梦。梦可以在睡眠的所有阶段出现,但通常在快速眼动睡眠中最为生动。有些人做的梦是彩色的,而有些人只记得黑白两色的梦。
通过智能技术追踪睡眠
数百万人正在使用智能手机应用程序、床边监视器和可穿戴设备(包括手镯、智能手表和头带)非正式地收集和分析有关他们睡眠的数据。智能技术可以记录睡眠期间的声音和动作,记录睡眠时间,并监测心跳和呼吸。使用配套应用程序,来自某些设备的数据可以同步到智能手机或平板电脑,或上传到 PC。其他应用程序和设备会发出白噪声,产生刺激褪黑激素产生的光,并使用轻柔的振动来帮助我们入睡和醒来。
睡眠的化学信号
当我们准备睡觉时,大脑许多部分的促进睡眠神经元群变得更加活跃。称为神经递质的神经信号化学物质可以“关闭”或抑制发出唤醒或放松信号的细胞的活动。GABA 与睡眠、肌肉松弛和镇静有关。当我们清醒时,去甲肾上腺素和食欲素(也称为下丘脑分泌素)可使大脑的某些部分保持活跃。其他影响睡眠和清醒的神经递质包括乙酰胆碱、组胺、肾上腺素、皮质醇和血清素。
基因与睡眠
基因可能在我们需要多少睡眠方面发挥重要作用。科学家们已经确定了几个与睡眠和睡眠障碍有关的基因,包括控制神经元兴奋性的基因,以及Per、tim和Cry等“时钟”基因影响我们的昼夜节律和睡眠时间。全基因组关联研究已经确定了各种染色体上增加我们对睡眠障碍易感性的位点。此外,已经确定了不同的基因与诸如家族性晚期睡眠阶段障碍、发作性睡病和不宁腿综合征等睡眠障碍有关。一些在大脑皮层和其他大脑区域表达的基因会改变它们在睡眠和清醒之间的表达水平。几种遗传模型——包括蠕虫、果蝇和斑马鱼——正在帮助科学家确定与正常睡眠和睡眠障碍有关的分子机制和遗传变异。进一步的研究将有助于更好地了解遗传性睡眠模式以及昼夜节律和睡眠障碍的风险。

睡眠研究
您的医疗保健提供者可能会推荐多导睡眠图或其他测试来诊断睡眠障碍。多导睡眠图通常涉及在睡眠实验室或睡眠中心过夜。它会记录你整个晚上的呼吸、氧气水平、眼睛和四肢的运动、心率和脑电波。您的睡眠也会被视频和音频记录下来。这些数据可以帮助睡眠专家确定您是否达到并正确地度过了各个睡眠阶段。结果可用于制定治疗计划或确定是否需要进一步测试。
充足的睡眠有益于您的健康。以下是改善睡眠的一些提示:
设定一个时间表——每天在同一时间睡觉和起床。
每天锻炼 20 到 30 分钟,但不迟于睡前几个小时。
白天晚些时候避免咖啡因和尼古丁,睡前避免酒精饮料。
睡前放松——尝试洗个热水澡、阅读或其他放松方式。
创造一个适合睡眠的房间——避免明亮的灯光和嘈杂的声音,让房间保持舒适的温度,不要在卧室里看电视或使用电脑。
不要醒着躺在床上。如果您无法入睡,请做些其他事情,例如阅读或听音乐,直到您感到疲倦为止。
如果您有睡眠问题或白天感到异常疲倦,请去看医生。大多数睡眠障碍都可以得到有效治疗。
希望通过研究
科学家们继续了解睡眠的功能和调节。研究的一个重点是了解长期睡眠不足所涉及的风险以及睡眠与疾病之间的关系。长期睡眠不足的人比睡眠充足的人更容易超重、中风、心血管疾病、感染和某些类型的癌症。睡眠障碍在患有与年龄相关的神经系统疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)的人群中很常见。关于睡眠与这些健康问题之间的关联,仍有许多谜团。睡眠不足会导致某些疾病,还是某些疾病会导致睡眠不足?这些以及许多其他关于睡眠的问题代表了睡眠研究的前沿。
为什么60岁后的人睡眠困难?
60 岁以上的人可能会出现睡眠困难的原因有多种。以下是一些常见因素:
睡眠模式的变化:随着年龄的增长,我们的睡眠模式会发生变化,老年人的睡眠会更轻,夜间醒来的频率也会更高。这会使入睡和入睡变得更加困难。 医疗条件:老年人更有可能患有会影响睡眠的医疗条件,例如慢性疼痛、关节炎、心脏病和睡眠呼吸暂停。 药物:许多通常开给老年人的药物会干扰睡眠,包括某些降压药、抗抑郁药和利尿剂。 荷尔蒙变化:随着衰老发生的荷尔蒙变化也会影响睡眠。例如,有助于调节睡眠的褪黑激素水平会随着年龄的增长而降低。 生活方式因素:饮食、运动和饮酒等生活方式因素也会影响睡眠。老年人可能更容易有不健康的睡眠习惯,例如睡前摄入咖啡因或酒精。 心理健康:抑郁和焦虑等心理健康状况在老年人中更为常见,也会影响睡眠。 值得注意的是,虽然睡眠障碍在老年人中很常见,但它们并不是衰老不可避免的一部分。有许多策略可以帮助改善睡眠质量,例如建立规律的睡眠时间表、营造放松的睡眠环境以及练习放松技巧。此外,如果您遇到严重的睡眠障碍,请务必与医疗保健提供者交谈,因为他们可能能够识别潜在的医疗或心理问题并提供适当的治疗。 放松技巧可能是改善睡眠质量和促进睡前放松的有用方法。以下是一些可以尝试的技巧: 渐进式肌肉放松:这项技术涉及拉紧和放松身体的每个肌肉群,一次一个,以促进放松并减少紧张。 深呼吸练习:深呼吸练习可以帮助减缓身体的压力反应,促进放松。尝试用鼻子深吸气数到 4,屏住呼吸数到 7,然后用嘴慢慢呼气数到 8。 正念冥想:正念冥想包括将注意力集中在当下,不加判断地接受想法和感受。这种技术可以帮助减轻压力并促进放松。 引导意象:引导意象涉及想象一个平静的场景或情况,例如宁静的海滩或安静的森林。这种技术可以帮助促进放松,减轻压力和焦虑。 瑜伽:瑜伽包括一系列有助于减轻压力和促进放松的姿势和呼吸练习。特别是恢复性瑜伽,侧重于放松和轻柔的伸展运动。 芳香疗法:薰衣草、洋甘菊和佛手柑等精油可以促进放松和减轻压力。尝试在您的卧室中扩散这些油或在睡前在温水浴中使用它们。 找到最适合您的放松技巧并将其融入您的就寝时间非常重要。定期练习放松技巧有助于改善睡眠质量并促进整体健康。