你大腦里存在著控制睡眠的開關。
晚上睡不著,白天睡不醒,正是因為這個開關出現了異常。
在睡眠科學領域,這種「晚上睡不著,白天睡不醒」的現象。
叫作:睡眠-清醒時相延遲障礙(delayed sleep-wake phase disorder,DSWPD) 。
- 過去又名為延遲睡眠相位綜合征(Delayed sleep-phase syndrome,DSPS) 。
簡單來說,就是睡眠延遲現象,屬于一種晝夜節律睡眠障礙。
也即,俗稱的夜貓子。
雖然,并不是所有夜貓子都具有此征,但比例很高就是了。
大約有57%。
典型的睡眠-清醒時相延遲障礙,入睡/覺醒時間至少延遲2小時,最高可達6小時左右。
例如,晚上3點才睡著,第二天11點、甚至12點才醒來。
標準(綠色)和DSWPD(藍色)晝夜節律的比較
在人體內,控制晝夜節律的開關,主要有兩個:
松果體褪黑素機制。
腺苷等內穩態機制。
松果體褪黑素機制,也就是通過陽光來調節晝夜節律。
早在6.5億年前,最開始出現原始網狀神經系統的水母等刺胞動物,就已經有了睡眠。
雖然水母沒有大腦,但研究人員發現水母同樣存在睡眠周期,且神經機制與高等動物同源,主要通過陽光來決定晝夜節律 。
「倒地」睡覺的仙女水母
對水母進行睡眠剝奪實驗,也即通過強光照射,強制它們不睡覺,它們便會像高等動物那樣,出現晝夜節律紊亂。
隨著晝夜節律紊亂,有害物質會在它們體內積累,并對細胞造成損害,同時影響神經功能 。
5.4億年前,進化軍備競賽促使寒武紀物種大爆發,動物進化出了大腦和眼睛,它們同時和睡眠綁定在了一起。
3億多年前的早期脊椎動物不僅頭顱兩側有一雙眼睛,額頭上還有一個特殊的器官——頂眼,也即俗稱的第三眼 。
牛蛙的頂眼 VS 古爬行動物頂眼眼窩
頂眼并不能分辨實物,不過卻可以通過光信號來分泌褪黑素,與眼睛里的黑視蛋白一起調節晝夜節律。
也即:
感受到的光線減少,褪黑素分泌,增加睡意。感受到的光線增多,褪黑素抑制,保持清醒。
隨著早期爬行動物進化成鳥類和哺乳動物,頂眼內陷演化成了松果體,失去了感光能力。
不過下丘腦發展出了視交叉上核,向松果體傳遞來自眼睛的感光信息,保證了睡眠調節機制。.
- 這個神經機制,也是部分人群強光導致偏頭痛的生理基礎。
至少從魚類開始,哺乳動物的睡眠節律就基本上定型,在后來漫長的演化過程中,不同物種的睡眠機制,都為了適應自己所處的環境,而發生適應性的變化。
高等動物的大腦,發展出了獨立于松果體的專門「開關」來控制睡眠。
清醒和睡眠之間存在一個內穩態(homeostasis),調節這個內穩態的內源性物質多達數十種。
其中最為重要的,便是遍布人體的細胞的內源性核苷——腺苷 。
它是合成ATP、腺嘌呤等重要物質的中間體,但它本身也對心血管系統、睡眠發揮著重要作用,是所有生命不可缺少的物質。
當人處在清醒狀態時,神經元種含有較少的腺苷,但隨著清醒狀態的持續,腺苷會在神經元突觸中不斷積累。
腺苷與腺苷受體的結合,會產生相應的細胞反應,從而作用于中樞神經系統,增加睡意。在睡眠過程中,大腦會不斷清除腺苷,睡意便會逐漸減少。當恢復至清醒狀態的水平,便會引發覺醒 。
腺苷往往作用在多個腦區,但主要作用在前腦基底部。
在前腦基底部中,腺苷通過腺苷A1受體抑制膽堿能神經元,來抑制覺醒狀態。
腹外側視前區(VLPO)的腺苷A2受體,則能激活其γ-氨基丁酸(GABA)能,從而抑制多個腦區的促眠活動 。尤其是對下丘腦乳頭體核組胺釋放的抑制,對入睡發揮著重要貢獻。
除了腺苷外,其它的睡眠穩態調節物質還有前列腺素D2(PGD2)、生長激素等等。
總的來說,腺苷這樣的睡眠調節子因子,其實相當于身體內代謝廢物的指標,代謝廢物超標了,意味著該睡覺休息了。
咖啡之所以有提神作用,便是因為其所含的咖啡因,能夠阻斷結合位置來阻止腺苷受體的激活 。
喝咖啡抑制腺苷熬夜,本質上相當于對身體的透支。
除了腺苷外,其它重要的睡眠穩態調節物質還有前列腺素D2(PGD2)、生長激素等等。
例如,前列腺素D2通過影響腺苷的釋放來促進睡眠。如果抑制前列腺素D合成酶,減少前列腺素D2(PGD2)的合成,便會導致睡眠的減少 。前列腺素D2隨著大腦睡眠-覺醒節律呈現周期變化,它會隨著睡眠剝奪的時間增加,濃度逐漸升高。
- 除此之外,其它的睡眠調節因子還有,白細胞介素-1、干擾素、腫瘤壞死因子、S因子、催眠毒素、δ促眠肽等等。
總的來說,睡眠的調節是一個復雜的內穩態過程。
除了之前提到的視前區腹外側部(VLPO)、前腦基底部外,還有延髓網狀結構、丘腦前核等等眾多的腦區參與。涉及到多巴胺能系統、谷氨酸能系統、膽堿能系統、5-羥色胺能系統、去甲腎上腺素能系統……
你可以發現,所有的睡眠調節機制,主要都是間腦和腦干參與,與大腦皮層沒有直接聯系。
由于意識一般認為產生于大腦皮層,與睡眠-覺醒腦區并不相同,所以我們自然無法主觀控制入睡。
睡眠-清醒時相延遲障礙的產生,自然也是多因素的。
長期的光照異常,會顯著影響人類的晝夜節律。
例如,曾有15名法國志愿者在法國一洞穴下度過了40天的時間,研究人員發現他們的晝夜節律最后發生了顯著的變化,大多數參與者的晝夜節律總時長變成了 30 ± 4 小時 。
山洞內的志愿者
一般來說,當生物鐘發生紊亂,再重新回到正常作息后,日光節律會對生物鐘重置,還能重新恢復。
然而,具有睡眠-清醒時相延遲障礙的人群,對日光節律的重置作用不再敏感。
也即,對白天光線的反應遲鈍,抑制褪黑素不足,無法保證覺醒。而對夜晚的光線反應敏感,一點點光線就可能抑制褪黑素,導致無法入睡 。
研究顯示,在褪黑素峰值前2小時給予1000勒克斯的強光刺激,15名睡眠-清醒時相延遲障礙者的褪黑激素抑制比普通人更加的顯著 。
雖然日光節律異常是睡眠-清醒時相延遲障礙的主要原因,但內穩態的紊亂同樣是重要因素之一。
例如,體溫的變化、身體內各種激素的變化、疾病、遺傳,都可能破壞晝夜節律,影響正常的入睡和覺醒。當然,由于內穩態調節的物質眾多,影響復雜,眾多的機制依舊需要進一步研究。
因此,無論是睡眠-清醒時相延遲障礙還是其它的各種睡眠障礙,在進行治療時,還是以影響日光節律為主。
從行為上來說,現代人的睡眠-清醒時相延遲障礙主要源于報復性熬夜(睡眠拖延癥)。
世界各地的人群,尤其是擁有智能手機的人群,都具有高比例的睡眠拖延癥 。
高拖延者在睡前看手機的平均時間,往往高達79.5分鐘,而低拖延者這個時間是17.6分鐘 。
睡眠拖延癥大多沒有固定的就寢時間和習慣,主要可能有三種原因導致了睡眠拖延:
- 首先是故意拖延:
現代人由于工作、學習等高壓力,往往私人時間比較少。為了留更多的時間給自己,從而導致了故意晚睡。
- 其次是無意識拖延:
因為加班工作、學習,導致不知不覺熬夜。
- 最后是策略性熬夜:
在本身就具有一定睡眠-清醒時相延遲障礙、失眠障礙的人群,可能會認為晚睡更容易入睡,因此導致了熬夜的出現。
睡前拖延癥會導致睡眠不足 ,尤其是長期睡眠剝奪,可能會導致思維遲緩、注意力不集中、記憶力差、決策失誤、壓力、焦慮和煩躁。
如果睡眠不足得不到迅速治療,長期后果可能包括心臟病、糖尿病、肥胖、免疫系統減弱、疼痛、激素問題,和抑郁、焦慮等各種心理健康問題。
雖然睡眠-清醒時相延遲障礙,由于睡眠總時長往往是充足的,通常危害會小一些。
但發生嚴重障礙時,依舊與抑郁、認知功能障礙、代謝變化、注意缺陷障礙、肥胖、強迫癥等具有相關性 。
而且很多睡眠-清醒時相延遲障礙,往往同時伴隨著睡眠不足,長期的睡眠剝奪。
為了健康,我們還是有必要解決睡眠拖延問題。
一般來說,輕度的睡眠-清醒時相延遲障礙,通過調整睡眠作息,改變電子產品使用習慣、咖啡等飲食習慣,就可以得到改善。
嚴重的,可能需要借助光照、褪黑素,甚至是抗精神障礙藥物等來進行治療。
最后希望大家好好調整作息,祝愿都有一個好的睡眠~
參考
- ^Nesbitt, Alexander D. "Delayed sleep-wake phase disorder." Journal of thoracic disease 10.Suppl 1 (2018): S103.
- ^Regestein, Quentin R., and Timothy H. Monk. "Delayed sleep phase syndrome: a review of its clinical aspects." The American journal of psychiatry 152.4 (1995): 602-608.
- ^Abrams, Michael J., et al. "Cholinergic regulation of sleep in the upside-down jellyfish Cassiopea." bioRxiv (2024): 2024-10.
- ^Cholinergic regulation of sleep in the upside-down jellyfish Cassiopea
- ^Abrams, Michael J., et al. "Sleep is required for neural network plasticity in the jellyfish Cassiopea." bioRxiv (2023): 2023-05.
- ^Su, Chih-Ying, et al. "Parietal-eye phototransduction components and their potential evolutionary implications." Science 311.5767 (2006): 1617-1621.
- ^Dec S . Anandamide Enhances Extracellular Levels Of Adenosine And Induces Sleep[J].
- ^Carman A J , Mills J H , Krenz A , et al. Adenosine receptor signaling modulates permeability of the blood-brain barrier.[J]. Journal of Neuroscience, 2011, 31(37):13272-13280.
- ^Fredholm B B , Abbracchio M P , Burnstock G , et al. Towards a revised nomenclature for P1 and P2 receptors[J]. Trends in Pharmacological Sciences, 1997, 18(3):79-82.
- ^Kumar, Rai, Hsieh, et al. Adenosine A2A receptors regulate the activity of sleep regulatory GABAergic neurons in the preoptic hypothalamus[J]. American Journal of Physiology, 2013.
- ^Faudone G , Arifi S , Merk D . The Medicinal Chemistry of Caffeine[J]. Journal of Medicinal Chemistry, 2021, 64(4).
- ^Urade Y , Hayaishi O . Prostaglandin D2 and sleep regulation.[J]. Biochim Biophys Acta, 1999, 1436(3):606-615.
- ^https://www.theguardian.com/world/2021/apr/25/deep-time-team-ends-40-days-underground-in-french-cave#:~:text=15%20French%20volunteers%20leave%20cave%20after%2040,communications%20would%20affect%20their%20sense%20of%20time.
- ^Aoki, Harusuke, Yuji Ozeki, and Naoto Yamada. "Hypersensitivity of melatonin suppression in response to light in patients with delayed sleep phase syndrome." Chronobiology international 18.2 (2001): 263-271.
- ^Billiard, Michel, and Jonathan Bruce Santo. Sleep: physiology, investigations and medicine. Springer, 2003.
- ^Geng, Yaoguo, et al. "Smartphone addiction and depression, anxiety: The role of bedtime procrastination and self-control." Journal of affective disorders 293 (2021): 415-421.
- ^Zhang, Meng Xuan, and Anise MS Wu. "Effects of smartphone addiction on sleep quality among Chinese university students: The mediating role of self-regulation and bedtime procrastination." Addictive Behaviors 111 (2020): 106552.
- ^Rubin, Rita. "Matters of the mind—bedtime procrastination, relaxation-induced anxiety, lonely tweeters." Jama 323.1 (2020): 15-16.
- ^Feliciano, Elizabeth M. Cespedes, et al. "Chronotype, social jet lag, and cardiometabolic risk factors in early adolescence." JAMA pediatrics 173.11 (2019): 1049-1057.
- ^Bhamrah, Paul, et al. "1233 Delayed Sleep-Wake Phase Disorder: Your PCP’s Insomnia." Sleep 47.Supplement_1 (2024): A525-A525.
- ^Okawa, Masako, and Makoto Uchiyama. "Circadian rhythm sleep disorders: characteristics and entrainment pathology in delayed sleep phase and non-24 sleep–wake syndrome." Sleep medicine reviews 11.6 (2007): 485-496.
- ^Cui, Guanghui, et al. "Longitudinal relationships among problematic mobile phone use, bedtime procrastination, sleep quality and depressive symptoms in Chinese college students: a cross-lagged panel analysis." BMC psychiatry 21 (2021): 1-12.
- ^Van der Heijden, Kristiaan B., et al. "Idiopathic chronic sleep onset insomnia in attention‐deficit/hyperactivity disorder: A circadian rhythm sleep disorder." Chronobiology international 22.3 (2005): 559-570.
- ^Turner, Jo, et al. "A prospective study of delayed sleep phase syndrome in patients with severe resistant obsessive-compulsive disorder." World Psychiatry 6.2 (2007): 108.
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