北京
防走失，電梯直達
來源：深究科學(xué)
作者：徐敏（中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員）
導(dǎo)讀
每個人都需要睡眠，睡得好不僅有助記憶，還與我們的健康密切相關(guān)。睡眠時長也因人而異，有的人需要4到6個小時，有的人需要7、8個小時甚至更長，它跟遺傳有何關(guān)系，隨著年齡增大，睡眠的時長也在變化，圍繞著睡眠，其實還有很多奧秘。
本期話題，我們聽聽中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員徐敏怎么說，在他看來睡眠領(lǐng)域還有諸多重要的科學(xué)問題尚未解決，比如記憶、夢與睡眠的關(guān)系等。
01
為何人和動物都需要睡眠？它的生理功能是什么？
所有動物都需要睡眠，為什么？從廣義的角度講，其實這是在探討睡眠的主要功能是什么？
目前，從科學(xué)角度來講，這個問題還沒有一個明確的答案。但從個人體會來講，睡眠的最大作用基本上是恢復(fù)。它在科學(xué)上沒有一個明確答案，是因為我們并不清楚它到底是恢復(fù)了哪些東西。比如我們很累的時候，睡覺起來后，之前頭昏腦漲的狀態(tài)可能會消失，睡醒后會覺得神清氣爽，心情也非常好。它肯定是有恢復(fù)的功能，但到底是在分子層面，或者是大腦的環(huán)路層面，還是大腦系統(tǒng)層面，到底恢復(fù)了哪些東西，現(xiàn)在并不是特別清楚。
睡眠功能方面的進展其實還是挺多的。從更廣義的角度來講，我們可以認為它是恢復(fù)，但是到底是恢復(fù)了哪些具體方面，其實現(xiàn)在并不是特別的清楚。
關(guān)于科學(xué)進展，有一些例子，比如青少年為什么需要這么長的睡眠。一方面認為，睡眠可能跟一些生長發(fā)育（因子）關(guān)聯(lián)。小孩無論是大腦還是身體都在發(fā)育，都需要一種關(guān)鍵的激素——生長激素，現(xiàn)在已經(jīng)比較明確，生長激素主要是在睡眠階段分泌的，而且需要一個比較高質(zhì)量的睡眠，才有保證更多的生長激素分泌。這其實就是一個非常好的例子，良好的睡眠，可以促進生長發(fā)育。
另外一方面，睡眠其實還有一個重要的功能，它對我們記憶的形成非常重要。這個聽上去可能比較奇怪，因為平時我們理解記憶的獲得，是發(fā)生在白天的時候。但大腦有一個非常特殊的機制，就是我們學(xué)習(xí)后新獲得的記憶，它其實都只是一個臨時的記憶。那這個記憶，一定要經(jīng)過睡眠階段，才能轉(zhuǎn)化成一個長久存儲的、穩(wěn)固的記憶。如果有一個很好的睡眠，就會更能幫助你把白天學(xué)的知識，變成一個長久的記憶。所以，睡眠對于記憶的形成，是至關(guān)重要的。
睡眠其實跟我們身體的健康也是息息相關(guān)的，比如免疫功能。免疫功能的調(diào)節(jié)，它很大程度上依賴于睡眠。舉一個簡單的例子，可能很多朋友也有這樣的一個切身體驗，你如果連續(xù)幾天都是睡眠不好的話，你就容易感冒，或者是有些部位，好比說牙疼等等，這其實就是炎癥的一個反應(yīng)。這是你的免疫力下降的表現(xiàn)。所以睡眠不好的時候，免疫力也會有所下降。
02
睡眠的過程怎么劃分？
睡眠其實不是一個單一的過程。最基本的劃分，可以把它分成慢波睡眠和快動眼睡眠。快動眼睡眠，顧名思義，就是這個時期的一個特征是我們的眼球快速的掃動，在1953年的時候被發(fā)現(xiàn)，它是跟我們做夢密切相關(guān)的。
我們現(xiàn)代經(jīng)典定義的快速動眼睡眠，主要在鳥類還有哺乳類有這樣的一個現(xiàn)象。但是前面講到其實所有的動物，無論是高等低等，它都有睡眠現(xiàn)象。對于一些更加低等的物種，比如說魚、昆蟲等，這些動物現(xiàn)在并沒有一個明確的快動眼睡眠。但總體上這也是一個不斷改進的概念。
現(xiàn)在傾向于把睡眠分成靜息的睡眠，或是一個更加主動的、更加活躍的睡眠。如果按這樣的一個標準來分，那幾乎是所有動物的睡眠都可能包含兩個階段，一個是相對安靜的階段，另一個是相對活躍的階段。
03
睡眠與哪些因素相關(guān)？
如果做一個調(diào)查，可以很明顯地發(fā)現(xiàn)，不同人的睡眠時長，是有一個分布的。有的人可能是4到6個小時，有的人可能是七八個小時左右，而有些人可能需要9個小時的睡眠。這個其實是一個非常正常的現(xiàn)象。這樣的分布其實在很大程度上是由遺傳來決定的。這里面其實非常有趣的是短睡眠者。
我們?nèi)说囊簧蟛糠秩瞬畈欢嗍?/3的時間，即八小時都在睡眠當(dāng)中。但是如果我們能把睡眠的時間壓縮到更短，那就可以有更多的時間去工作。但是對大部分人來講，他可能并不能去壓縮。但是有一小部分人，我們叫短睡眠者，他每天可能只需要4到6個小時，就可以把整個的睡眠過程完成。
在家族性短睡眠者方面的研究做的最好的是美國舊金山大學(xué)UCSF的傅穎慧教授團隊，他們先后發(fā)現(xiàn)了四個短睡基因。只要有這四個基因的突變，那每天就可能只需要4到6個小時的睡眠。
有很多的科普文章，說每個人都需要8個小時的睡眠，這是不對的。其實每個人需要的睡眠時長都是不一樣的，這可能是基因，或者環(huán)境綜合作用的結(jié)果。那如何知道你需要多少時間的睡眠？其實有一個非常簡單的方法，你只要第二天可以在不補睡的情況下，精神滿滿地工作一整天，這就是你需要的最短睡眠時間，是你最合適的睡眠時間。而且睡眠時長是隨不同的年齡，也是有變化的。比如兒童其實大部分需要九個小時的睡眠，但現(xiàn)在的小學(xué)生，他們學(xué)習(xí)的壓力非常大，作業(yè)非常多，導(dǎo)致他們很難獲得9個小時的睡眠，這是不應(yīng)該的。其實應(yīng)該調(diào)整一些政策，幫助他們獲得更好的睡眠。
04
睡眠與年齡有何關(guān)系？不同年齡段為何差異大？
睡眠的長短需求，或者睡眠的結(jié)構(gòu)，它隨著年齡有很大的變化。我們知道嬰兒的時候，他能大部分時間都在睡覺。小學(xué)生的時候，睡覺時間就相對地減少。然后成年時期，可能大部分人就睡7到8個小時。而老年人，他們可能是起得很早，睡得很少，這是常見的一般印象。
從我們的科學(xué)研究的角度來講，隨著我們?nèi)祟惢蛘邉游锏牟煌l(fā)育階段，睡眠的長短是有比較大的變化。我們的整個睡眠，包括快動眼睡眠還有慢波睡眠的比例，也是有很大的變化。比如年輕的動物，幼兒的時候，它快動眼睡眠占了非常大的比例，這個也是大家認為快動眼睡眠可能是對我們大腦發(fā)育有很重要影響的一個原因。嬰兒期，整個的發(fā)育需求非常大，可能需要更多的快動眼睡眠。但是到了成年，整個的快動眼睡眠可能就穩(wěn)定在差不多20%這樣一個比例。老年的時候會有所下降。
不同年齡階段睡眠變化其實有一個誤區(qū)，通常大家都認為老年人起得很早，是不是他們睡眠需求低。其實研究下來發(fā)現(xiàn)，老年人的睡眠需求，其實并不低，跟成年人是差不多的。老年人可能由于作息習(xí)慣，睡得早所以起得也早。還有的老年人睡得晚或者起得早，但白天有很多的補睡時間，所以總體上來講，雖然老年人睡眠質(zhì)量下降，但是他總體上對睡眠的需求其實并沒有顯著的減少。
關(guān)于不同發(fā)育階段的睡眠變化，原因現(xiàn)在可能還不是特別清楚。但可能有兩個因素，一個是前面提到的嬰兒期，由于發(fā)育的變化比較大，所以導(dǎo)致快動眼睡眠比較多，這可能是由于快動眼睡眠跟發(fā)育本身的聯(lián)系造成。另一方面老年人睡眠質(zhì)量下降，一個很重要的原因是他的生物節(jié)律有點紊亂造成的。我們知道生物節(jié)律幾乎調(diào)控了我們身體所有的功能，睡眠作為一個非常重要的生理過程，也受到生物節(jié)律緊密的影響。但是老年人生物鐘的振幅就有下降，所以導(dǎo)致他節(jié)律不是特別的穩(wěn)定，晚上可能不能睡那么長時間。另外一個因素，睡眠其實受到我們身體狀態(tài)的影響，比如有高血壓或者慢性疼痛，肯定睡不好。老年人由于基礎(chǔ)疾病比較多，可能也導(dǎo)致睡眠質(zhì)量下降，不能完整地睡很長時間。
05
睡眠還有哪些奧秘？
當(dāng)然睡眠是一個非常熱門的領(lǐng)域，這也是因為睡眠跟我們個體的生活息息相關(guān)，所以吸引了很多的關(guān)注。在過去差不多是50多年，我們?nèi)〉昧朔浅４蟮倪M展。但是睡眠的本質(zhì)問題，其實并沒有得到完全的解決。所有的動物都需要睡眠，睡眠最本質(zhì)的功能到底是什么？我們雖然認為本質(zhì)的功能可能是恢復(fù)，但是它到底恢復(fù)了哪些東西，比如在分子方面，它到底對細胞做了什么？在網(wǎng)絡(luò)層面，突出連接層面到底恢復(fù)哪些？這些還沒完全闡明。
現(xiàn)在整個的睡眠領(lǐng)域基本上達成共識——睡眠主要由大腦來調(diào)控。但是大腦到底是什么時候決定我們需要去睡覺，什么時候可以清醒。雖然我們也了解了很多，但是這里面最關(guān)鍵的是我們醒的時候，為什么醒的時間不能連續(xù)醒5天？為什么醒的時間長了之后，就會變困？讓我們變困的東西到底是什么？這個是最關(guān)鍵的。目前有一些理論，但是并沒有得到一個本質(zhì)的回答。
還有重要的問題，就是夢。夢其實是個非常有趣的現(xiàn)象，但是現(xiàn)在，無論是夢產(chǎn)生的機制，還是它的功能，大多數(shù)還停留在假說的水平，并沒有得到驗證。當(dāng)然這主要是研究的一個手段，可能研究的框架還需要革新。
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