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解读:《睡眠的科学秘密》

来源: 作者: 发布日期:2020-03-11 访问次数:755
      地球上所有生物体内的生物钟都是根据地球的自转周期,即24小时来运行的。生物钟不仅可以控制睡眠和清醒,还能够调节内分泌、血压、体温等各种生理活动。生物为了适应由于时刻变化带来的外部环境变化,会及时地将基因表达和生理活动调整到最佳状态。日本医学博士樱井武从睡眠的角度,介绍睡眠与人体和大脑机能的关系、睡眠的作用以及其形成机制,并将进一步探究‘睡眠’与‘清醒’的本质。

      因1998年2月发现‘食欲肽’(作者发现的),睡眠科学得以迅速发展。经过研究发现,这种物质在控制动物清醒方面发挥着神奇作用:保持动物的睡眠、清醒状态,还可以维持动物的行为、意识、情感等。

      历史上,提倡少睡的代表有拿破仑、爱迪生;多睡的有爱因斯坦(每天10小时)。1964年美国高中生加得诺创造了264小时(11天)的无眠记录。

      正常情况下,人体很难实现‘断眠’。睡眠和吃饭一样都是人类为了生存必做的事情。吃饭是为了摄取能量。睡眠不仅可以维持身体生理平衡,还能维持精神状态,甚至还能加强记忆,提高身体机能(维持下丘脑功能)。现在可以用多导睡眠监测设备客观观测睡眠,同时记录脑电波、肌电图、眼电图、心电图等生理指标。

      记忆分为‘陈述性记忆’(又称宣告记忆)和‘非陈述性记忆’。陈述性记忆指可以用语言说明的记忆,受颞叶的海马体影响,细分为‘情境性记忆(日记式的个人生活经验记忆,与空间有关)’和‘语义性记忆’(个体对周围一切事物的认知)。非陈述性记忆包括‘程序性记忆(无法用语言表现出来的,与技巧或技能相关的记忆)’和‘情绪记忆’。睡眠对程序性记忆有非常重要的作用。长时间不睡觉会导致精神紊乱。

      大脑功能的运转模式大致分为清醒、非快速眼动睡眠、快速眼动睡眠3个阶段。快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠是睡眠的两个状态,两者的差异甚至大于睡眠状态与清醒状态的差异。非快速眼动睡眠占睡眠的75%,快速眼动睡眠占25%。两种睡眠阶段不是随机出现,而是有规律重复。健康的睡眠中快速眼动睡眠肯定出现在非快速眼动睡眠后。快速眼动睡眠结束后,再次回到非快速眼动睡眠。大约每90分钟重复一次。

      猝cu倒是诊断嗜睡症的一个重要特征。不管是狗、老鼠还是人类,嗜睡症都是由于食欲肽不足导致的。食欲肽存在于大脑中(其功能通过对单胺能神经元作用得以实现),在合适的时机刺激清醒控制系统,引发清醒,同时保持该状态的稳定。缺失食欲肽能神经元的嗜睡症患者无法在需要清醒时保持清醒状态。清醒状态只有在食欲肽充分发挥作用的前提下才得以维持。梦游症也可以看成是睡眠、清醒机制的失调。

      食欲肽能神经元监控全身的营养状态,并且根据身体的营养状态调节身体活动(感冒药中的抗组胺、前列腺素D2和腺苷都是会诱发睡眠的代表性物质)。 ‘情绪’能刺激食欲肽能神经元。情绪就是人的喜怒哀乐,所有情绪都可以提高清醒程度。人或动物,不安或恐怖时会难以入眠,兴奋也会睡不着。体温,特别是包含大脑在内的人体深部体温与睡眠有着很大的关系。温度过高则难以入睡。

      另外,进食时间对清醒和睡眠有着重要影响。如果总是夜晚进食,那么每天特定时刻清醒程度就会升高。

      20世纪初神经学病理学家发现大脑下丘脑区(位于脑干延长线上,是间脑的一部分)的前部发生病变就会引起失眠,而下丘脑后部发生病变则会引发昏睡症。下丘脑系统控制‘睡眠’和‘清醒’(还控制食欲和性欲等基本欲求)。有观点认为人体处于清醒还是睡眠是由生物钟发出的信号和睡眠负债的平衡决定的。

      科学家认为除生殖细胞以外的所有细胞内都有生物钟。统一管理体内各区域生物钟的总时钟位于下丘脑的视交叉上核。总生物钟根据光亮程度变化每天归零一次(也可以通过饮食方式),并且向全身细胞的时钟发送信号保持所有时钟一致。但是出国时,身体内的生物钟与实际的时钟就会发生偏差。因此身体内部无法依照时间正常运行,身体会变得很疲惫。理论上在国外待一天后身体疲惫和睡意就应该能够消失。但实际并非如此,因为生物钟的清零1天内最多只有2小时的幅度调整。如果时差相差12小时的地区,至少在6天内都无法将体内生物钟和当地的时间调整到一致。

      对于睡眠的平衡性,只要是健康的人,大脑都会‘倾诉’质或量上的睡眠不足。睡眠虽然是必需品,但是有一定的灵活性。睡眠虽然不可以事先储存,但却可以事后补偿。

      目前,大脑局部所看到的睡眠平衡性的机制仍然是个谜。但这个谜团有可能与大脑局部区域的神经回路的变化(可塑性)有关。  
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