睡眠的科学

《睡眠的科学》，樱井武（日），人民邮电出版社。

1. 睡觉的意义

睡眠的目的唯一可以确定的就是“为了消除睡意”。

人一旦被剥夺睡眠，判断力就会下降。熬夜后注意力下降的程度等同于大醉一场！意志力能有限的影响睡眠，但是时间一长就会自然进入睡眠状态（极度睡眠不足的状态下会自然出现微睡眠（极短的，一瞬间的睡眠状态）来保护自身），这是生存本能。
睡眠所起的作用不仅仅是让大脑和身体得到休息，同时还有主动的对大脑功能的修复和调整。睡眠期间，大脑会稳定，强化多种类型的记忆，并提高某些技能的掌握程度。大脑中随时都在应对外界刺激，形成神经细胞间相互连接的回路。这些回路的建立与断开和人的记忆、学习密切相关。经过睡眠对这些回路进行调整修葺，断开不需要的回路，加强重要的回路，为第二天新建立的回路做准备等等工作都是在睡眠中完成的。睡眠不仅仅影响生理平衡，还能维持精神状态，加强记忆，提高身体机能。

2. 睡眠是什么

人的身体状态分为，清醒，快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠三个状态。后两个状态的交替出现形成了人的睡眠过程，正常状态下90分钟经历一个周期，经历四到五个周期以后人就会自然而然醒过来了。快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠两种睡眠状态是截然不同的身体状态，二者都发挥着重要的作用。一般来说，人的睡眠始于非快速眼动睡眠，在这个阶段大脑皮层神经元的活跃度逐渐下降并趋同，即所谓的“深”睡眠，在这个阶段大脑会调整神经细胞间的连接，存储记忆等，大脑活跃度下降到最低。60-90分钟后，大脑皮层开始逐渐活跃，并且达到甚至超过清醒状态的活跃程度，即快速眼动睡眠阶段。在这一阶段，感觉系统和运动系统是被阻断，但是大脑皮层是活跃的。根据假说，在这一阶段大脑会读取白天形成的各种短期记忆（海马体）并进行整理归类等工作，感受情绪的大脑区域（杏仁体）参与工作中，但是逻辑判断的大脑区域仍旧在休息，所以在这个阶段也会做各种情感波动跌宕起伏，但是没有逻辑的梦。这一阶段持续20-30分钟后再一次进入非快速眼动睡眠。如此反复，梦一般不会留下记忆，人如果在快速眼动睡眠期间被叫醒的话（需要比较强的刺激）通常会表现为正在做梦，并且能在短时间内复述出正在做什么梦。非快速眼动睡眠期间的梦几乎没有什么感情波动，很单调，通常也不会留下记忆。

梦中既不能思考，也不能回忆过去，只能体验当下的感情狂态（因为这个时候大脑只激活了感受感情的杏仁体）。
睡眠其实没有深浅的说法，两个过程对人体的恢复都是很重要的。相对来说，非快速眼动睡眠更像是在休息，在这个阶段被唤醒也更舒服一些，而快速眼动睡眠在处理一些更神奇的事情，具体机制只有假说和猜想。当人长时间没有休息的时候，会比平常更快的进入快速眼动睡眠期间，几乎跳过了非快速眼动睡眠，也就是刚躺下就开始做梦的情况，这个情况一方面说明了人体此时缺乏睡眠平时需要多注意休息，另一方面说明了快速眼动睡眠很重要，人体需要在缺乏睡眠的时候迅速进入这个阶段修复人体。

3. 睡眠的机制

大脑通过神经细胞工作，神经细胞工作的环境受到各类激素的影响。大脑中有三个系统和睡眠以及清醒状态有关。单胺能系统（兴奋剂影响的就是这个系统），胆碱能系统，以及睡眠神经元。单胺能系统和胆碱能系统活跃，人就清醒，只有胆碱能系统活跃人就处于快速眼动睡眠期，而两个系统都不活跃，就进入非快速眼动睡眠期间。睡眠神经元可以强力的抑制这两个系统，同时这两个系统也控制着睡眠神经元的活跃度。影响这个平衡的东西也就会影响到睡眠。
首先，人处于清醒状态会分泌睡眠物质，当睡眠物质累积到一定程度就会诱发睡眠，促使平衡向睡眠侧倾斜。睡眠物质的累积就是所谓的睡眠负债，和人清醒的时间长度以及身心疲劳程度相关。睡一觉就可以偿还睡眠负债，但是不能提前储蓄。只有有了睡眠负债然后去还一种途径。感冒期间嗜睡也是因为免疫系统异常，分泌的白介素1是睡眠物质中的一种。
其次，睡眠同时还受生物钟的影响。睡眠负债是一个粗略的生物调节机制，生物钟（昼夜节律）却是一个更加严密的时钟，严密的划分了24小时，所以在睡眠中扮演着更重要的作用。入睡时间取决于生物钟和睡眠负债的平衡。
以上所提及的系统事实上难以维持睡眠和清醒的转换，所形成的平衡状态是不稳定的。
在睡眠和清醒之间，还有一套机制用以保持系统的稳定，用以维持清醒状态的系统就是食欲肽（与进食密切相关的作用于神经细胞的物质）。
动物的行为都是为了某些报酬，有目的的行动。首要的目的就是食物，野生动物觅食伴随着相当高的风险，因此必须提高注意力，保持高度的清醒状态。而饱腹的安全状态就有条件睡觉让大脑休息（睡觉环境需要安全，温度适宜），对于动物和人，睡眠是一笔必须偿还的债务。人和动物只有在必要的场合才会维持清醒状态，勉强醒来，因此前文所述的平衡大多数情况下是倾向于睡眠状态的。在需要清醒的时候，激活单胺能系统和胆碱能系统，使人体处于清醒状态，食欲肽的作用（和上述系统相互刺激，维持兴奋状态）就是维持这个清醒状态，防止平衡在不需要的时候切换回睡眠状态。因此，影响食欲肽系统，也会影响人的睡眠和清醒状态。

1. 食欲肽的信息输入来自大脑边缘系统（控制感情的系统，杏仁体就是其中生成情绪的子系统）。所有的情绪刺激都可以提高清醒程度。动物感到不安或恐怖的时候会难以入眠，身边有潜在危险也会时不时醒过来，正面情绪也会因兴奋而睡不着。（杏仁体判断情绪是“紧急事件”，做出绝对不能睡觉的决定，于是促进分泌食欲肽的神经元分泌食欲肽，保持并提高清醒程度）焦虑，紧张，担心，都会通过大脑边缘系统反作用于食欲肽，使得人维持在清醒状态。瞬间的情绪和延时的情绪都会影响食欲肽，情绪波动本身也会影响单胺能系统，所以情绪波动和清醒有很紧密的联系。潜在的焦虑，表现为海马体（存储记忆）的异常引起的记忆模糊也会让人产生焦虑的情绪，本人可能无法正确的认知到。人的意识的支配范围仅限在很小的范围内，难以全面的认知到自身的状态。
2. 摄食行为本身和清醒状态密切相关。
   吃饱了就容易入睡，节食减肥就会入睡困难。
   食欲肽能神经元监控全身的营养状况，根据营养状况调节活动，血糖浓度下降就会提升活跃度，进入清醒状态（开始觅食活动）。血糖浓度上升就会降低活动频率。

综上，单胺能系统和胆碱能系统组成了人的清醒系统。食欲肽能神经元就是清醒系统的油门，而睡眠神经元就是清醒系统的刹车。食欲肽能神经元需要具备控制清醒的能力以便生命体进食，维持营养状态。

4. 睡眠的影响因素

根据以上，可以猜想的在日常生活中需要注意的

1. 显而易见的就是舒适的睡眠环境，安全，温度适宜。
2. 饮食。规律进食，使得进食的昼夜节律正常。进食行为应该发生在入眠前的4-5个小时。
3. 摄取作为食品强化剂的甘氨酸，抑制运动神经，降低肌肉紧张度，可以一定程度提高睡眠质量。
4. 温度。在进入睡眠时，人体深部体温会有所下降。人在睡着前，手脚温度暂时上升，手脚血管扩张，使得体温向外扩散，导致深部体温下降。随着大脑温度的下降，睡眠也由此开始。因此，如果温度过高，则难以入睡，睡前不要洗过热的热水澡。相反，如果手脚温度过低，会导致血管收缩，深部体温难以扩散。所以温度适中十分重要。
5. 生物钟每天会在光照后“归零”。所以，每天早晨起床后要拉开窗帘，提高房间亮度，让体内生物钟积极复位。相反，如果夜间受到过度光亮照射将不利于睡眠。
   当我们想迅速驱除睡意时，降低手脚温度就可以了。
   含咖啡因的茶和咖啡也有同样的效果（抑制睡眠物质对睡眠神经元的作用），若想快速消除睡意最好和热饮，冰咖啡会收缩血管降低消化速率。

合适的睡眠时间应该是睡到自然醒，统计结果对个体没有任何参考意义，就是要睡到没有困意为止。只要感受到睡意就意味着睡眠不足。当然短时间不睡觉人体会在以后的睡眠中找回平衡的，偶尔熬夜是可以接受的。实验中睡9小时的人认知能力是高于7小时的。
生物钟的调整一天最多调整两个小时，所以倒时差是很累的，并且是一两天难以恢复的。生物钟清零的方法不仅仅有前文所说的光照，还有饮食，食物钟优先于生物钟对身体的控制层级。
睡眠不能事前存储，可以事后补偿。每个人的睡眠习惯都不同，包括睡眠时长，就寝和起床时间，这种差异不仅仅受到生活习惯的影响，也受到基因的影响。

睡眠中的梦境是我们对幼时的回归，是旧时光逝去后对情感的再次把握，是灵魂的分离与再生，是对死者的呼唤，是疯狂的幻想，也是面向自然界最原始的后退。——《追忆似水年华》