我们为什么需要睡眠——睡眠科学
科学如何解释睡眠的必要性:修复、免疫、代谢调节、记忆巩固与突触稳态假说,以及成年人睡眠时长建议背后的证据与不确定之处。
- 迄今被系统研究过的动物,都以某种形式睡眠。
- 睡眠很可能同时承担修复、免疫、代谢调节与记忆巩固等多重功能,而非单一用途。
- 托诺尼与奇雷利的突触稳态假说认为,睡眠会整体下调清醒时被增强的突触连接。
- 长期完全剥夺睡眠在大鼠实验中是致命的。
- 成年人七到九小时的建议是人群参考区间,不是个人处方。
睡眠看上去是一桩极不划算的买卖:一个人一生中大约有三分之一的时间处于睡眠状态,在这段时间里既无法觅食,也无法防备危险。然而迄今为止,凡是被认真研究过的动物,都以某种形式睡眠——从昆虫到鲸豚,形态各异,却无一例外。这本身就说明,睡眠承担着某种无法被清醒状态替代的功能。
没有单一答案,只有一组功能。今天的睡眠研究者普遍认为,追问“睡眠的那一个用途”这个问题本身就提错了。目前证据相对充分的功能至少有几类:细胞层面的修复、免疫系统的正常运转、能量与代谢的调节、记忆的巩固,以及大脑代谢废物的清除。它们彼此并不排斥,更可能是同一段生理过程在不同层面上的表现。
突触稳态假说。其中影响较大的一个理论来自托诺尼(Tononi)与奇雷利(Cirelli):清醒时的学习不断加强大脑中的突触连接,若任其累积,神经系统将逐渐饱和、信噪比下降;而睡眠——尤其是深睡眠——会整体下调突触强度,把关键的连接保留下来,把噪声削去。按这个思路,睡眠既是在巩固记忆,也是在为第二天腾出学习的余地。
剥夺睡眠的代价。关于睡眠不可或缺性的最直接证据来自动物实验:在雷希察芬(Rechtschaffen)团队的经典研究中,长期被完全剥夺睡眠的大鼠最终会死亡。在人身上既不可能、也不应该做这样的实验,因此人类方面的证据主要来自部分剥夺研究——注意力、反应速度、情绪调节和一些免疫指标会在几天之内出现可测量的下降。
该睡多久。面向成年人的睡眠时长建议大致集中在七到九小时之间。这是一个人群层面的参考区间,而不是针对某个人的处方:实际需求存在真实的个体差异,也随年龄、健康状况和活动强度而变化。比总时长更值得关注的,往往是作息的规律性,以及白天是否需要靠意志力才能维持清醒。
在部分剥夺睡眠的研究中,最早出现下滑的是注意力的持续性与反应速度,随后才是情绪调节与判断力。值得注意的是,主观上的困倦感往往在几天之后就趋于平缓,而客观测量出来的表现仍在继续变差——这个落差意味着,人对自己当下状态的自我评估并不可靠。关于这种亏欠如何累积、又能否被补回来,本栏目《睡眠债:周末补觉真的有用吗》一篇有更具体的讨论。
需要补充的是,“多睡一点总是好的”同样不成立。七到九小时是一个区间,而不是一个越大越好的方向;把它当作硬指标去追赶,有时反而带来另一种问题——在床上躺够了时长却睡不着,进而对睡眠本身产生焦虑。更稳妥的判断标准仍然是白天的状态:能否在不依赖意志力和额外咖啡因的情况下保持清醒与专注。
关于睡眠的功能,科学界的表述至今仍相当克制:我们知道它不可或缺,也知道缺少它要付出什么代价,但要说清楚“睡眠究竟在做什么”,仍是一个开放的问题。这一栏目里其余的文章,大多是在从不同角度接近这个尚未合拢的答案。
常见问题
依据来源
- 睡眠剥夺的动物实验传统,包括雷希察芬及其同事的大鼠研究
- 托诺尼与奇雷利提出的突触稳态假说
- 各国睡眠医学机构关于成年人睡眠时长的共识建议
本文仅供参考，不能替代医生的诊断与建议。