早上好，我是腦叔，一個(gè)愛聊腦的家伙。

我們常常會(huì)問(wèn)：“為什么要睡覺？”但也可以反過(guò)來(lái)想：“為什么要醒著？”除了其他原因，我們清醒是為了尋找和進(jìn)食食物、喝水、逃避危險(xiǎn)、繁衍后代和鍛煉身體。而我們睡眠，是為了恢復(fù)免疫系統(tǒng)、抵御癌癥、鞏固記憶、排出大腦毒素。大多數(shù)成年人需要七到九小時(shí)的睡眠才能保持健康。如果你的睡眠時(shí)間達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)，就該思考一下，那些額外的清醒時(shí)間是否真的比你的健康更重要。

什么是睡眠？睡眠是一種大腦的自然狀態(tài)，每天都會(huì)周期性出現(xiàn)，在此期間，我們的意識(shí)以及對(duì)外界視覺和聲音的反應(yīng)逐漸減弱。但睡眠不同于全身麻醉，后者在操作得當(dāng)時(shí)會(huì)讓人完全失去知覺。雖然麻醉師常說(shuō)手術(shù)前讓病人“入睡”，但病人通常表示自己對(duì)麻醉期間發(fā)生的事情毫無(wú)概念。此外，睡眠期間還會(huì)規(guī)律性地出現(xiàn)有意識(shí)的覺醒階段，即快速眼動(dòng)（REM）睡眠。

睡眠分為兩個(gè)階段：快速眼動(dòng)睡眠和非快速眼動(dòng)（NREM）睡眠。快速眼動(dòng)睡眠與做夢(mèng)關(guān)系密切。但我們現(xiàn)在知道，大多數(shù)人在NREM睡眠中醒來(lái)也會(huì)記得自己做過(guò)夢(mèng)。非快速眼動(dòng)睡眠包括四個(gè)由淺入深的階段。在這些階段中，神經(jīng)元活動(dòng)變得更加同步，產(chǎn)生幅度高、頻率低的腦電波，這種腦電波可通過(guò)腦電圖在頭皮上檢測(cè)到。從腦電圖呈階梯狀的變化可以看出，隨著睡眠周期推進(jìn)，神經(jīng)元同步活動(dòng)逐漸減弱，大腦進(jìn)入快速眼動(dòng)睡眠狀態(tài)。

在快速眼動(dòng)睡眠期，大腦在癱瘓的身體中制造幻覺（即夢(mèng)境），頭皮記錄下的腦電活動(dòng)與清醒時(shí)相似。此時(shí)的失張力，即肌肉張力完全消失，是為了防止我們?cè)趬?mèng)中行動(dòng)而受傷。如果失張力和REM睡眠不同步，就會(huì)引發(fā)寄生性睡眠障礙或行為紊亂。例如，如果調(diào)節(jié)失張力的腦干回路受損，可能導(dǎo)致REM睡眠行為障礙，這是一種人在睡夢(mèng)中表現(xiàn)夢(mèng)境內(nèi)容的病癥，有時(shí)會(huì)無(wú)意傷害自己或他人。（雖然這種障礙聽起來(lái)像夢(mèng)游，但其實(shí)它是另一種寄生性失眠。）而睡眠癱瘓則相反，它發(fā)生在清醒與失張力重疊時(shí)，使人短暫地?zé)o法動(dòng)彈或說(shuō)話。睡眠癱瘓本身并不是獨(dú)立的寄生性睡眠障礙——它是其他障礙的一部分，但很多健康人也可能經(jīng)歷這種現(xiàn)象。

保持清醒其實(shí)是一件費(fèi)力的事。清醒不是大腦的默認(rèn)狀態(tài)，而是由腦干使用谷氨酸、乙酰膽堿、5-羥色胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)，激活大腦皮層所產(chǎn)生的狀態(tài)。這些神經(jīng)遞質(zhì)通過(guò)被稱為升激活系統(tǒng)（AAS）的腦干結(jié)構(gòu)傳遞到大腦皮層。AAS是多個(gè)神經(jīng)核的集合，名字頗具特色，例如藍(lán)斑核和縫核等。這些神經(jīng)核會(huì)將特定神經(jīng)遞質(zhì)廣泛投射到大腦皮層的目標(biāo)區(qū)域，其中許多還會(huì)傳入丘腦，這對(duì)核桃大小的腦區(qū)是進(jìn)入大腦皮層的“珍珠之門”。一旦這些神經(jīng)核的信號(hào)被切斷，大腦便會(huì)陷入不可逆的沉睡狀態(tài)。

那么，是什么在睡眠時(shí)“關(guān)閉”了AAS？腺苷是一種在清醒期間在大腦中積聚的分子，它會(huì)抑制AAS，使人產(chǎn)生困倦感；而咖啡或茶中的咖啡因會(huì)阻斷腺苷的作用。但腺苷并不是唯一影響睡眠的因素。下丘腦的視交叉上核是調(diào)節(jié)睡眠的關(guān)鍵區(qū)域，位于雙眼視神經(jīng)交叉之上。該核團(tuán)中的神經(jīng)元接收來(lái)自視網(wǎng)膜的光信號(hào)輸入，告訴大腦外界是否有光，從而幫助我們將睡眠時(shí)間與晝夜節(jié)律同步。不過(guò)，這種機(jī)制容易被人工光源干擾，比如睡前手機(jī)屏幕的藍(lán)光。而下丘腦的另一部分——結(jié)節(jié)乳頭核——?jiǎng)t似乎通過(guò)組胺這種神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)覺醒狀態(tài)，這也解釋了為何抗組胺藥（如常見的抗過(guò)敏藥）會(huì)讓人感到昏昏欲睡。

About the author: Joel Frohlich, Ph.D.,is a postdoctoral neuroscientist at the University of Tübingen in Germany.

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