你认为自己过去一周的睡眠充足吗?
你还记得上一次不用闹钟就醒来、不用喝咖啡就感到神清气爽,是什么时候吗?
如果至少有一个答案是否定的,其实你并不孤单。在所有发达国家中,有三分之二的成年人无法达到每晚八小时的建议睡眠量。
你对这个事实大概并不意外,但它的后果却可能超乎你的意料。如果每晚睡觉的时间常常少于六、七个小时,你的免疫系统会遭受破坏,罹患癌症的风险也会提高到两倍以上。至于你是否会患上阿兹海默症,生活方式上的一个关键因子就是睡眠不足。即使只是连续一周睡眠稍微减少,就会干扰血糖浓度,程度之大足以被诊断为糖尿病前期。睡眠太少会提高你冠状动脉堵塞和脆化的可能性,让你朝向心血管疾病、中风之路迈进。
整个社会之所以对睡眠漠不关心,部分原因在于科学一直无法解释我们为什么需要睡眠,医师和科学家无法提供完整一致的答案。
生命中的其他三项基本驱力,即吃、喝、生殖,我们对其功能的了解,即使没有数百年,也已有数十年之久。然而第四项主要的生物驱力——也就是普遍存在于动物界的睡眠冲动,数千年来仍没有得到科学的查验。
如果从演化观点来探讨,这个谜题显得更加复杂。不管你从什么角度来看,睡眠都像是生物现象中最愚蠢的一件事。你睡觉的时候无法采集食物,无法社交,无法找到生殖的对象,无法养育或保护后代。更糟的是,睡觉会让你容易成为捕食者的猎物。睡眠真是最令人困惑难解的行为。
按理应该会有强大的演化压力来避免睡眠,甚至阻止任何类似睡眠的现象出现。正如一位睡眠科学家所说:「如果睡眠没有提供任何关键性的重要功能,那就是演化犯下的最大错误。」
然而睡眠还是持续存在,坚毅不挠。的确,目前为止我们检查过的所有物种都会睡觉。单就这件事实便让我们知道,睡眠在地球上是和生命本身一起演化的,或至少该是生命诞生后不久就出现。更进一步来说,睡眠在整个演化史上持续存在,表示它必然有强大的好处。
一、我们为什么要睡觉?
多数二十一世纪对于睡眠的「新」发现,早在年的《麦克白》中已经得到呈现。在《麦克白》第二幕第二景中,莎士比亚如先知般,说睡眠是「生命中最滋养的飨宴」。
或许你妈妈也曾用没那么装腔作势的语气,给过你类似的忠告,赞扬睡眠的种种好处,包括疗愈情绪伤痛、帮助学习和记忆、为困难的问题带来解答、避免生病和传染。
科学似乎只是提供证据,证实你妈妈,当然还有莎士比亚对睡眠的所有了解都很正确。
1.为学习腾出脑容量
睡眠对脑的许多好处之中,记忆是特别令人赞叹的例子,我们的了解也最多。睡眠有助记忆已一再获得证实:在学习之前的睡眠,帮助你的脑准备形成新记忆;在学习之后的睡眠,可巩固记忆、避免遗忘。
在学习前的睡眠,能够让我们从头产生新记忆的能力重新振作,而且这件事每天晚上都在进行。我们醒着的时候,不管有意无意,脑随时在获取并消化新讯息,这些稍纵即逝的记忆,会由脑中一个称为海马体(Hippocampus)的区域捕捉下来。记住那些基于事实的讯息,也就是多数人认为的课本式学习,例如记住某人的名字、新的电话号码、自己把车停在哪里,过程中海马体会吸取这些流过的经验,并把细节连结在一起。
海马体是脑中长得像手指的长形构造,你的大脑有两个海马体,两侧各有一个,那里是新记忆的短期储存处,也就是暂时储存讯息的地方。可惜海马体的储存容量是有限的,就像相机的底片胶卷,或者用更与时俱进的比喻来说,就像USB随身碟。一旦超过储存容量,你就可能无法吸收更多讯息,或者新记忆必须覆盖过另一笔记忆,这种情况称为干扰遗忘(InterferenceForgetting),同样糟糕。
2.午间小憩有助工作
我们想弄清楚的问题很简单:人脑的学习能力是否随着一天中持续醒着的时间而衰退?如果是的话,睡觉是否能扭转这种内存逐渐饱和的效应,修复学习能力?
我们先用白天的小睡来测试这个理论。我们征召了一群健康的年轻成人,随机分配到午睡组和不睡组。中午时,所有参与者都要经历一段严酷的学习过程(记住一百张人脸,并与名字配对),目的在于增加海马体的负担。一如预期,两组参与者的表现相当。
之后,午睡组在睡眠实验室进行九十分钟的午睡,头皮上贴着电极,测量睡眠状态。而不睡组在实验室中保持清醒,从事轻松的活动,例如上网浏览或玩桌游。当天傍晚六点时,所有参与者再次进行密集的学习,尝试把更多新信息塞入短期储存空间。
那些整天醒着的人,即使专注力维持稳定(透过注意力与反应时间的测试来确认),学习能力却明显变差。相对的,午睡过的人成绩明显较好,而且记住事实的能力实际上还提升了。这两组人在傍晚六点的表现差异很明显,午睡组的学习成果赢了20%。
3.睡前复习,巩固记忆
睡眠对记忆的第二项好处发生在学习之后,这项好处相当于帮新增的档案按下「储存」键。这样做,睡眠能够保全新获得的信息,让新信息对抗遗忘,这种过程称为记忆巩固(MemoryConsolidation)。
自古以来,人们就知道睡眠可以帮助记忆巩固,这可能也是最早提出来的睡眠功能。史料中的第一笔相关记载出自古罗马修辞学家坤体良(Quintilian)之手,他写道:
休息一晚,会大幅提升记忆,这是个奇妙的事实,而个中缘由仍未明朗……无论原因为何,当下难以记起的事物在隔天却可轻易唤出;时间虽然常被认为会导致遗忘,在此却可以增强记忆力。
我们及其他研究团队也对夜间睡眠进行同样的研究,发现同样的结果:一个人在夜里的睡眠纺锤波愈多,第二天学习能力的恢复程度也愈好。(睡眠纺锤波从丘脑发出,可以阻止噪音到达大脑皮层乃至扰乱睡眠。)
最近,我们把研究主题转移到老化问题上。我们发现年长者(60~80岁)无法产生像健康年轻人一样多的睡眠纺锤波,减少程度达40%。
这导致如下预测:老年人在某个晚上产生的睡眠纺锤波愈少,第二天就愈难把新的信息塞进海马体,因为前一晚短期记忆容量的清空程度没那么高。
于是我们进行研究,而结果正如预期:老人夜间的睡眠纺锤波数量愈少,第二天的学习能力愈低,要他们记住我们给予的信息就愈显困难。
睡眠和学习的这种关联,又多给我们一个理由,相信医疗体系应重视老人对睡眠的抱怨,迫使研究者(包括我自己)去寻找非药物的新方法来提升年长人群的睡眠。
对于学生和青年人,过早的上学时间或者过晚的休息时间,正好妨碍了纺锤波丰富的睡眠阶段。如果你只睡六个小时或更少,得不到该有的充足睡眠纺锤波,脑就无法让学习或工作能力恢复,这值得我们从更广的社会层面来思考。
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