為什么我感情問(wèn)題在線咨詢們要把人生三分之一的時(shí)間花在睡覺(jué)上？

伊恩·桑普爾（iansample)

本文獲公眾號(hào)“環(huán)球科學(xué)scientificamerican”（id:huanqiukexue）授權(quán)轉(zhuǎn)載

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，失眠會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元腦電活動(dòng)的混亂，從而妨礙記憶的寫入。大腦得不到充分休息時(shí)，其中的神經(jīng)元似乎會(huì)發(fā)生過(guò)度聯(lián)系，并且腦電活動(dòng)也有些混亂，以至于新發(fā)生的記憶不能得到恰當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

01

為何我們把人生中叁分之壹的時(shí)間花在睡覺(jué)上？這個(gè)問(wèn)題至今為止仍缺乏科學(xué)解釋，但關(guān)于失眠的夜晚對(duì)大腦造成損害的研究卻給我們帶來(lái)了壹絲啟示，同時(shí)也為抑郁癥的潛在治療方法提供了令人興奮的線索。

在8月新發(fā)表的壹項(xiàng)研究中，研究人員首次發(fā)現(xiàn)，睡眠能夠重置大腦在清醒時(shí)所構(gòu)成穩(wěn)定的神經(jīng)元連接。這壹過(guò)程對(duì)于大腦的記憶和學(xué)習(xí)而言十分重要，以此我們才能適應(yīng)周遭世界。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，僅僅壹個(gè)晚上的睡眠缺失就足以阻斷大腦天然的重置機(jī)制。壹旦被剝奪休息時(shí)間，大腦中的神經(jīng)元似乎就會(huì)出現(xiàn)過(guò)度連接的狀況，并且腦電活動(dòng)也出現(xiàn)紊亂，以至于新產(chǎn)生的記憶不能得到恰當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

德國(guó)弗萊堡大學(xué)的精神病學(xué)家克里斯托弗·尼森（christophnissen）主持了這項(xiàng)研究，他對(duì)于這項(xiàng)研究幫助精神疾病患者的潛在功能感到十分激動(dòng)。重性抑郁的根治療法之壹就是睡眠剝奪，也就是不讓患者睡覺(jué)，尼森認(rèn)為這種療法是通過(guò)改變患者的大腦連接而發(fā)揮作用的。這項(xiàng)新研究為這壹現(xiàn)象提供了更深層次的理解，并有可能產(chǎn)生更多實(shí)際的治療方法。

02

“人類為什么要睡覺(jué)？這是個(gè)根本問(wèn)題。為什么我們要為這種大腦狀態(tài)花費(fèi)生命中如此多的時(shí)間？這項(xiàng)研究告訴我們，睡眠是壹段大腦高度活躍的過(guò)程，而且并非浪費(fèi)時(shí)間。健康的大腦功能需要睡眠。”尼森說(shuō)道。

這項(xiàng)研究的結(jié)果同時(shí)也佐證了睡眠的突觸靜態(tài)平衡假說(shuō)（synaptichomeostasishypothesis，shy），這種假說(shuō)是由威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的科學(xué)家在2003年提出的。我們的大腦在壹天中需要接受諸多信息，無(wú)論是早間新聞、天氣情況，還是午飯后的閑聊和泡茶需要的原料，而這壹理論能夠解釋我們的大腦在吸收壹天中各式各樣的信息后為什么會(huì)需要休息。

shy假說(shuō)認(rèn)為，當(dāng)我們處于清醒狀態(tài)時(shí)，隨著學(xué)習(xí)過(guò)程的進(jìn)行，形成大腦內(nèi)神經(jīng)元連接的突觸能夠得到不斷地增強(qiáng)，最終令大腦中充滿了各類信息。這壹過(guò)程需要大量的能量，而睡眠則令大腦活動(dòng)趨于平緩、鞏固記憶并為第貳天早上的循環(huán)往復(fù)做好充分準(zhǔn)備。

在這篇發(fā)表于《自然·通訊》（naturecommunications）期刊的論文中，尼森描述了壹系列由年齡在19到25歲之間的11名男性和9名女性參與的試驗(yàn)結(jié)果，他們中有的經(jīng)歷了壹晚良好的睡眠，有的則前壹晚都沒(méi)有睡覺(jué)。在無(wú)眠的夜晚里，參與者們可以玩游戲、散步或烹飪食物，但不允許攝入咖啡因。研究人員對(duì)其進(jìn)行全程觀察以確保他們保持清醒。

在首輪實(shí)驗(yàn)中，尼森采用磁脈沖來(lái)激活自愿者大腦中的神經(jīng)元并引發(fā)左手肌肉的抽搐。對(duì)于沒(méi)有睡覺(jué)的自愿者，非常微弱的脈沖就已經(jīng)足以引發(fā)肌肉的運(yùn)動(dòng)。這說(shuō)明缺少睡眠的大腦處于壹種更加興奮的狀態(tài)，與享受壹晚良好的睡眠相比，大腦中神經(jīng)元的連接程度也要更加緊密。

接下來(lái)，尼森進(jìn)行了另壹種形式的大腦刺激來(lái)模擬記憶被寫入時(shí)神經(jīng)元的激活方式。他發(fā)現(xiàn)，睡眠剝奪實(shí)驗(yàn)組的神經(jīng)元更難發(fā)生響應(yīng)，這也說(shuō)明寫入記憶過(guò)程會(huì)受到睡眠缺失所帶來(lái)的損害。

總之，研究結(jié)果表明，睡眠能夠令大腦的活動(dòng)平靜下來(lái)，以便寫入記憶。與之相反，被剝奪睡眠的大腦會(huì)被紊亂的腦電活動(dòng)所干擾，從而很難完成記憶功能，以至于這壹過(guò)程幾乎被阻斷了。

睡眠缺失的后果可以通過(guò)壹個(gè)簡(jiǎn)單的記憶測(cè)試體現(xiàn)出來(lái)，測(cè)試中疲憊的志愿者們的表現(xiàn)要比經(jīng)過(guò)充分休息的志愿者差得多。不過(guò)，睡眠到底是如何影響大腦連接的？提煉出其中的機(jī)制，可能要比回答“我們?yōu)槭裁匆X(jué)”這個(gè)問(wèn)題本身重要得多。了解了這樣的機(jī)制，就能幫助很多需要克服睡眠不足問(wèn)題的夜班工人及軍事人員，開(kāi)發(fā)出新型藥物或?qū)Σ邘椭麄兓謴?fù)大腦的正常連接。在這個(gè)研究中，志愿者們的血樣檢測(cè)表明，睡眠不足降低了腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（bdnf）的水平，而這種分子能夠調(diào)控大腦中的突觸連接。

但尼森更感興趣的是抑郁癥治療方面，這個(gè)研究幫助科學(xué)家更好地理解了睡眠剝奪治療及其對(duì)抑郁癥的療效?！叭绻阕屩囟纫钟艋颊咭纪砩喜凰X(jué)，大約60%的患者都會(huì)在心情、動(dòng)機(jī)和認(rèn)知功能上表現(xiàn)出實(shí)質(zhì)性的改善。我們認(rèn)為，這是因?yàn)檫@種療法可以將這些患者轉(zhuǎn)換到壹種更加有利的狀態(tài)。”他說(shuō)道。

03

盡管睡眠剝奪療法的療效十分驚人，但由于許多患者在隨后的夜間睡眠中都會(huì)復(fù)發(fā)，所以其應(yīng)用并不廣泛。但尼森認(rèn)為這不是重點(diǎn)。“它證明了我們有可能在短短幾小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)換壹個(gè)人不同的心情狀態(tài)。我們的想法就是利用睡眠和睡眠剝奪來(lái)理解大腦并開(kāi)發(fā)新型治療方案。如果采用抗抑郁藥物或心理治療，那可能需要幾周或幾個(gè)月才會(huì)看到療效?！?/p>

威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的睡眠醫(yī)學(xué)教授朱利奧·托諾尼（giuliotononi）是首位提出shy假說(shuō)的科學(xué)家，他認(rèn)為這項(xiàng)新型研究“非常精妙且強(qiáng)大”，并且證實(shí)了目前只能在動(dòng)物試驗(yàn)中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

“睡眠至關(guān)重要的壹個(gè)主要原因就是，它令大腦在每天學(xué)習(xí)新事物的過(guò)程中能夠存儲(chǔ)并鞏固舊記憶，”托諾尼說(shuō)道，“學(xué)習(xí)和記憶需要突觸活動(dòng)，這非常消耗能量并且很容易達(dá)到飽和。在睡眠過(guò)程中，大腦能夠?qū)滋熘饾u增強(qiáng)的突觸活動(dòng)重新調(diào)節(jié)到正常水平?！?/p>

挪威奧斯陸大學(xué)的心理學(xué)家拉爾斯?韋斯利（larswestlye）用“精彩絕倫”來(lái)稱贊這項(xiàng)研究，他表示，這項(xiàng)研究結(jié)果能夠闡明睡眠生物學(xué)、復(fù)雜的大腦功能以及精神分裂癥和抑郁癥等諸多精神疾病間的聯(lián)系。和尼森壹樣，他也認(rèn)為對(duì)于大腦連接性的更清晰的理解可能會(huì)解釋睡眠剝奪療法在抑郁癥患者中療效十分顯著的原因，并計(jì)劃研究這些患者的療效。

“這些新研究結(jié)果可以強(qiáng)有力地激勵(lì)患者組的進(jìn)壹步研究，這不但可以進(jìn)壹步了解疾病的根源，同時(shí)還能開(kāi)發(fā)新的治療方式。”拉爾斯說(shuō)道。