海豚和海豹有一種本領(lǐng)，能靠“單一的半腦”來(lái)維系睡眠，也就是說(shuō)，當(dāng)它們的大腦一半處于熟睡狀態(tài)時(shí)，另一半則表露出清醒狀態(tài)所特有的腦電活動(dòng)。

　　人類(lèi)和其他動(dòng)物的睡眠，究竟是呈“全腦”狀還是也能作出某種程度的“局部”調(diào)整?越來(lái)越多的研究證據(jù)開(kāi)始支持后者。這種局部化的睡眠觀能對(duì)清醒意念襲擾朦朧睡意的案例，如夢(mèng)囈、夢(mèng)游等失眠插曲形成更充分的理解。在這些案例中，即使從單一的局部方位記錄到的腦電波表明當(dāng)事人始終處于熟睡之中，但他們還是會(huì)訴說(shuō)徹夜未眠。

　　它還有望解釋朦朧睡意是如何襲擾清醒意念的，例如我們因睡眠剝奪而喪失注意力的瞬間。這些“超微睡眠”在駕駛車(chē)輛時(shí)可能特別危險(xiǎn)，各種旨在檢測(cè)其蛛絲馬跡的手段已被開(kāi)發(fā)出來(lái)，例如通過(guò)監(jiān)測(cè)司機(jī)的眼睛運(yùn)動(dòng)來(lái)探明睡眠的征兆。

　　飛鳥(niǎo)、游魚(yú)、爬行動(dòng)物和其他哺乳動(dòng)物跟我們至少有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是它們都會(huì)睡眠。睡眠是我們生命中起著支配作用的一部分，而且顯然是命運(yùn)攸關(guān)的。雖然睡眠令哲學(xué)家、作家和科學(xué)家們?yōu)橹砸延泻脦讉€(gè)世紀(jì)，但真正意義上的科學(xué)研究是直到上世紀(jì)50年代才起步的。從那時(shí)以來(lái)，睡眠科學(xué)揭示了諸多有關(guān)睡眠結(jié)構(gòu)與模式的奧秘。但即便如此，它的起源和功能在很大程度上依然充滿著尚未解開(kāi)的謎團(tuán)。

我們?yōu)槭裁匆X(jué)

　　對(duì)于睡眠的解釋可謂眾說(shuō)紛紜，從避讓危險(xiǎn)到保持體能，從調(diào)節(jié)情緒到處理信息乃至鞏固記憶，簡(jiǎn)直不勝枚舉。這些解釋各有各的長(zhǎng)處和弱點(diǎn)。與其著力搜尋單一而通用的睡眠功能，還不如探討它對(duì)每個(gè)生物組織層面的影響恐怕會(huì)更有收獲。

　　從整個(gè)生物層面上來(lái)說(shuō)，睡眠的一個(gè)主要功能也許是調(diào)整心律之類(lèi)的自主神經(jīng)活動(dòng)；睡眠障礙常和自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能不良，例如心搏異常等相關(guān)聯(lián)。從大腦層面上來(lái)說(shuō)，它可以通過(guò)減少穿越中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信息量來(lái)支持記憶鞏固。然而，記憶鞏固也會(huì)在我們清醒之際發(fā)生。

　　從神經(jīng)細(xì)胞層面上來(lái)說(shuō)，睡眠可改變神經(jīng)元的點(diǎn)燃率，同時(shí)使跨越細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)燃，發(fā)生短暫的分布變化而取得同步，這可能引起其連接性的變化。對(duì)神經(jīng)細(xì)胞連接性進(jìn)行所謂的突觸穩(wěn)態(tài)調(diào)整，能幫助神經(jīng)系統(tǒng)避免過(guò)載。近年來(lái)對(duì)果蠅的研究，便提供了對(duì)這一理念的支持。

　　人類(lèi)睡眠有一個(gè)被忽視的作用，那就是社會(huì)隔離性。作為一種群居動(dòng)物，我們需要睡眠可能是為了鞏固對(duì)復(fù)雜社會(huì)生活的駕馭和洞察力。

睡眠受什么掌控

　　人體和它的不少功能是通過(guò)為數(shù)眾多的生物鐘而跟24小時(shí)周期取得同步的。比方說(shuō)，我們保持清醒時(shí)的大腦活動(dòng)在很大程度上取決于一天的不同時(shí)刻。晝夜定時(shí)系統(tǒng)是由一套核心基因所組成的，這些基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物會(huì)作用于相互連接的反饋環(huán)，藉以精確調(diào)整它們自身在24小時(shí)周期內(nèi)的生成進(jìn)程。雖然位于大腦的“中央”生物鐘在很大程度上制約著清醒與睡眠，但在其中發(fā)揮作用的還有其他因素。

　　一個(gè)關(guān)鍵因素就是光亮。我們都知道，在燈光通明的房間里是較為難以入睡的。這是因?yàn)楣饬習(xí)碳ひ暰W(wǎng)膜中被稱(chēng)為“內(nèi)在感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞”的專(zhuān)化細(xì)胞，而這些細(xì)胞的作用則在于讓生物鐘和晝夜周期取得同步，刺激大腦中保持警覺(jué)的其他區(qū)域。就連普通的室內(nèi)燈光或計(jì)算機(jī)屏幕閃爍的熒光，也可能影響生物鐘并抑制誘導(dǎo)睡眠的激素——褪黑激素的分泌。

　　英國(guó)吉爾福德薩利睡眠研究中心在最近開(kāi)展的研究中發(fā)現(xiàn)：降低夜光強(qiáng)度和∕或采用遏制藍(lán)色調(diào)、凸顯黃色調(diào)的燈光，可望將破壞睡眠的不良效應(yīng)減小到最低限度。由此可見(jiàn)，只要開(kāi)發(fā)更宜人的夜光照明，對(duì)人造光的破壞效應(yīng)多加留意，那么就有可能改善睡眠的質(zhì)量。

　　然而，如果你已經(jīng)活動(dòng)了非常長(zhǎng)的時(shí)間，那么甚至在燦爛的陽(yáng)光下也是難以保持清醒的。這種“睡眠壓力”多半是由一種名叫腺苷的神經(jīng)調(diào)質(zhì)造成的。作為世界上用得最廣泛的興奮劑，咖啡因會(huì)在大腦中有腺苷起作用的部位對(duì)受體進(jìn)行圍堵。

多長(zhǎng)時(shí)間才算睡夠

　　新生嬰兒一天可能要睡18小時(shí)之久，而人到中年的首席執(zhí)行官睡上5個(gè)小時(shí)就能應(yīng)付自如。那么，多長(zhǎng)時(shí)間的睡眠是有益于健康的，我們究竟需要多長(zhǎng)時(shí)間的睡眠呢？簡(jiǎn)短的回答是：你的需求取決于你的年齡和性別，它是因人而異的。

　　幼小的動(dòng)物睡眠時(shí)間要比成年后的動(dòng)物來(lái)得長(zhǎng)，人類(lèi)也不例外。睡眠的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度也是不一樣的?；蛟S是為了促進(jìn)大腦成熟的緣故，年輕人往往以快速眼動(dòng)睡眠為主，而且非快速眼動(dòng)睡眠十分深沉。深度睡眠和快速眼動(dòng)睡眠都能促成神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的可塑性，這對(duì)于掌握新的技能是有幫助的。最近的一份研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)，嬰兒在生長(zhǎng)陡增期間會(huì)延長(zhǎng)睡眠時(shí)間。

　　青春發(fā)育期間的睡眠會(huì)趨于淺弱，而且重心轉(zhuǎn)向偏后的幾個(gè)小時(shí)，反映了大腦重新布線的廣泛范圍。負(fù)責(zé)計(jì)劃和抑制不恰當(dāng)行為等執(zhí)行功能的大腦額葉，由于神經(jīng)元修剪而導(dǎo)致突觸密度明顯降低。少男少女在快年滿20歲時(shí)的睡眠習(xí)性越來(lái)越像“貓頭鷹”，他們不愿起床并不只是出于懶惰，這時(shí)的青春期生物學(xué)還巴不得對(duì)上學(xué)時(shí)間來(lái)一番調(diào)整。

　　現(xiàn)有充分的證據(jù)表明：年輕人再怎么睡也不算過(guò)分。他們?cè)诎?小時(shí)睡眠作息方案生活時(shí)依然會(huì)睡眼惺忪，其程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)遵循同樣方案的老年人。如果年輕的成人被迫在黑暗中每天臥床16個(gè)小時(shí)，他們最初會(huì)睡12小時(shí)之久。然而，幾天以后就穩(wěn)定到不足9個(gè)小時(shí)，可見(jiàn)他們是在償還睡眠之債。

　　我們會(huì)隨著年齡漸增而睡得更少，在深度睡眠和快速眼動(dòng)睡眠中度過(guò)的時(shí)間也會(huì)相應(yīng)減少。與此同時(shí)，學(xué)習(xí)新的技能被證明更為困難。一個(gè)令人著迷的問(wèn)題是：通過(guò)避免睡眠方面與年齡有關(guān)的變化，我們是否能避免心理素質(zhì)方面與年齡有關(guān)的衰退呢？

　　如果老年志愿者被迫在黑暗中臥床，他們往往會(huì)睡7.5個(gè)小時(shí)。對(duì)長(zhǎng)壽者的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，他們的夜間睡眠時(shí)間為6～7.5個(gè)小時(shí)。

　　睡眠和生物節(jié)律中還存在著性別差異。這些差異在貓、嚙齒目動(dòng)物、果蠅和人類(lèi)身上都有所體現(xiàn)。女性可享受到品質(zhì)更優(yōu)的深度睡眠和時(shí)間更長(zhǎng)的睡眠。生物鐘同樣存在性別差異：就其周期而論，女性比男性短6分鐘，這一點(diǎn)有助于解釋女性何以通常比男性更慣于早起早睡，更有可能以“清晨活躍族”自詡的原因。

夜不能寐的社會(huì)

　　我們的社會(huì)在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里發(fā)生了巨大變化，尤其是在睡眠方式上。電燈、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)和輪班作業(yè)，無(wú)不使傳統(tǒng)的睡眠習(xí)慣為之改變。這不僅同睡眠剝奪密切相關(guān)，而且還會(huì)嚴(yán)重影響我們的健康。

　　我們的睡眠時(shí)間比以前少了，這是一個(gè)經(jīng)常被提及的話題。半個(gè)世紀(jì)前，人們據(jù)信每夜可睡8個(gè)小時(shí)以上，而現(xiàn)在我們平均睡7個(gè)小時(shí)。

　　這方面的證據(jù)不是特別令人信服，原因無(wú)非在于50年前的科學(xué)家對(duì)人們睡多長(zhǎng)時(shí)間不是太感興趣。然而，我們中有人被剝奪睡眠是毫無(wú)疑義的。幸好，我們比以往任何時(shí)候更理解夜不能寐所帶來(lái)的惡果。

　　對(duì)你來(lái)說(shuō)，夜不能寐是一件壞事。交通事故有五分之一和疲勞相關(guān)聯(lián)。睡眠剝奪還會(huì)直接影響到健康：過(guò)去10年間有好幾項(xiàng)流行病學(xué)方面的研究將失眠同健康不佳和死亡率增高聯(lián)系在一起。例如睡眠量減少同肥胖癥和糖尿病風(fēng)險(xiǎn)增大之間存在著聯(lián)系，這一點(diǎn)可以從睡眠剝奪破壞食欲和刺激饑餓感的后果上得到解釋。

　　英國(guó)對(duì)1萬(wàn)余名公務(wù)員長(zhǎng)達(dá)17年的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)：那些將睡眠時(shí)間由7小時(shí)減少到不足5小時(shí)的人，死于各種原因的幾率提高了1.78倍。例如，死于心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)上升了2.25倍。

　　有害于身體健康的不只是睡眠剝奪。與按最佳周期睡眠的人相比，睡眠時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也和死亡風(fēng)險(xiǎn)增大相關(guān)聯(lián)，雖然其原因尚未探明。

　　現(xiàn)在迫切需要對(duì)失眠癥有更透徹的理解，因?yàn)樗o經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)帶來(lái)的損失，僅美國(guó)一地就每年約達(dá)600億美元之多。

　　夜不能寐還有更微妙莫測(cè)的后果。一份研究報(bào)告顯示，睡眠剝奪會(huì)增加大腦中參與對(duì)焦慮和情緒調(diào)整的扁桃體區(qū)域的活動(dòng)。除此之外，在幾乎所有的精神疾病中都可找見(jiàn)某種形式的睡眠障礙。

溫馨的新型鬧鐘

　　在當(dāng)今世界上，我們中有很多人需要用鬧鐘來(lái)喚醒自己。不過(guò)，如果順其自然的話，我們最終還是會(huì)蘇醒的。執(zhí)行這一使命的信號(hào)，是在下丘腦中名叫視交叉神經(jīng)核（SCN）的大腦區(qū)域里形成的。它通過(guò)調(diào)整褪黑激素等的激素節(jié)律以及食欲素之類(lèi)的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)，在睡眠與清醒的定時(shí)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　由于體內(nèi)呼喚信號(hào)近乎溫婉，所以很容易睡過(guò)頭。更何況，呼喚常會(huì)慢上一拍，因?yàn)槲覀兌鄶?shù)人有一個(gè)天然運(yùn)行超過(guò)24小時(shí)的生物鐘。傍晚時(shí)分接觸到手機(jī)、電視機(jī)和計(jì)算機(jī)發(fā)出的光亮還可能將生物鐘撥慢一個(gè)小時(shí)，從而使事態(tài)更趨糟糕。

　　在沒(méi)有鬧鐘的情況下，我們多半是在快速眼動(dòng)期間醒過(guò)來(lái)的，有些科學(xué)家將這個(gè)階段稱(chēng)為“蘇醒之門(mén)”。在快速眼動(dòng)期間，大腦有相當(dāng)一部分區(qū)域處于活動(dòng)之中，因此可能更容易切換到完全警覺(jué)的蘇醒狀態(tài)。但在深度睡眠中，大腦有許多區(qū)域處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果在這種狀態(tài)被鬧鐘驚醒，我們就會(huì)感到昏昏欲睡。

　　現(xiàn)在，有不少新型鬧鐘試圖以更愉悅的方式，確保達(dá)到喚醒的目的。有一家公司提供的監(jiān)測(cè)方式，可確保鬧鐘在快速眼動(dòng)期間鳴響，而手機(jī)和手腕佩戴式的監(jiān)測(cè)器號(hào)稱(chēng)可檢測(cè)到快速眼動(dòng)與非快速眼動(dòng)的差異，目的還是在于確保對(duì)意識(shí)領(lǐng)域更溫馨的“襲擾”。另一種方法就是利用光亮：明暗交替周期畢竟是天然的“計(jì)時(shí)員”，光亮永遠(yuǎn)是無(wú)與倫比的鬧鐘。

助睡新藥

　　安眠藥（或催眠劑）是為了模擬天然睡眠機(jī)制而設(shè)計(jì)的，它們涉及到眾多在大腦和身體里傳遞信息的分子，例如神經(jīng)遞質(zhì)和激素。多數(shù)催眠劑將目標(biāo)鎖定在大腦中特定的神經(jīng)遞質(zhì)和受體位點(diǎn)，尤其是γ-氨基丁酸（GABA）這一大腦主要抑制信號(hào)分子上。有些催眠劑則作用于褪黑激素之類(lèi)的激素。

　　這些藥物大多是有效的，新一代的產(chǎn)品尤其如此。但它們?cè)谀撤N程度上改變了睡眠結(jié)構(gòu)和腦電波，而且多數(shù)安眠藥還有一定的副作用，例如次日清晨昏昏欲睡或?qū)σ雇砬逍褧r(shí)發(fā)生的事失去記憶等。

　　根據(jù)對(duì)腦電路涉及睡眠與清醒周期的新認(rèn)識(shí)，治療失眠癥的藥物目前正在研制之中。它們瞄準(zhǔn)的目標(biāo)是化學(xué)信使所作用的大腦蛋白質(zhì)，例如血清素、食欲素、組胺或褪黑激素的受體。這些新藥有的似乎只是改變了睡眠定時(shí)或持續(xù)時(shí)間，并沒(méi)有引起腦電波的生成變化。如果此類(lèi)發(fā)現(xiàn)在更大規(guī)模的研究中得到印證，那么這些藥物可望使現(xiàn)行安眠藥得到彌足珍貴的提升。

■相關(guān)鏈接 什么是睡眠

　　嚴(yán)格地說(shuō)，“睡眠”這一術(shù)語(yǔ)只適用于具有復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)物。然而，在脊椎動(dòng)物身上辨認(rèn)出類(lèi)似睡眠的狀態(tài)是可能的，這使我們得以對(duì)睡眠作出更寬泛的界定。這些狀態(tài)包括休息與活動(dòng)的周期、一成不變的身姿、睡眠剝奪后缺位的響應(yīng)性和補(bǔ)償性休息。特別是昆蟲(chóng)有一種非常類(lèi)似睡眠的狀態(tài)，例如蝎子和甲殼綱動(dòng)物就是如此。

　　即使缺乏神經(jīng)系統(tǒng)的微生物也有活動(dòng)與靜止的日常周期，而推動(dòng)這一周期的則是所謂的體內(nèi)生物鐘。所以，睡眠的起源可追溯到40億年前的生命黎明期，微生物就是在這一時(shí)期為回應(yīng)黑夜和白晝的輪值而改變行為模式的。

　　有些研究人員將睡眠視為見(jiàn)之于整個(gè)動(dòng)物王國(guó)的靜止?fàn)顟B(tài)連續(xù)體的一部分。一旦確切地弄明白微生物在哪些方面受惠于這類(lèi)狀態(tài)，我們就能為簡(jiǎn)單的有機(jī)體是否睡眠的問(wèn)題提供一個(gè)意味深長(zhǎng)的回答。

睡眠的周期

　　大腦在睡眠期間會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變化。典型的夜間睡眠要經(jīng)歷好幾個(gè)周期，兼有快速眼動(dòng)（REM）和非快速眼動(dòng)（NREM）睡眠。利用腦電圖測(cè)定腦電活動(dòng)和相關(guān)的腦電波，能觀察到這些變化。

　　非快速眼動(dòng)睡眠可分為三個(gè)階段：NREM1、NREM2和NREM3，每個(gè)階段被認(rèn)為是漸次“遞加深度”的。

　　在經(jīng)歷非快速眼動(dòng)睡眠階段后，我們會(huì)進(jìn)入快速眼動(dòng)或簡(jiǎn)稱(chēng)REM的睡眠?？焖傺蹌?dòng)睡眠期間的腦電圖，跟清醒或瞌睡狀態(tài)很相似。我們做的許多夢(mèng)就是發(fā)生在這個(gè)階段。

　　每個(gè)周期持續(xù)約1個(gè)半小時(shí)，夜間睡眠通常由5～6個(gè)周期所構(gòu)成。

　　除了大腦活動(dòng)發(fā)生變化之外，睡眠的特點(diǎn)還表現(xiàn)在每分鐘心律減少約10跳，身體中心溫度降低1℃～1.5℃以及運(yùn)動(dòng)和感知的減少。