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人为什么要睡觉?

2011-11-06 18:42:51 本文行家:nianyue

睡眠的恢复论认为睡眠是为了精神和心理的恢复。但有反面的观点和两种极端情况的个例:长期不睡或者长期睡眠的人。本文摘编了关于睡眠研究的许多资料,众说纷纭,还有待于更令人信服的研究结果。但中国语言休息和睡眠有同类的意义,因此我们还是相信,睡眠是为了恢复体力精神并和心理状态密切相关。

         从新生儿说起:刚刚出生的孩子 每天睡觉的时间可以达二十个小时,除了吃 拉的时间都在睡眠中度过。 因为他们对外来的信息不感兴趣?不是的,是外来的信息过多,他们的大脑还没有发育成熟,需要自我保护,避免过多信息的刺激,从而保护大脑。有兴趣的朋友可以搜索 信息过剩综合症。

   因此,睡觉是为了缓解精神疲劳。这就是 睡眠的 恢复论与保养论

睡眠睡眠


 

 恢复论(restoration theory)与保养论(conservation theory)是解释睡眠必要性的两个理论。按恢复论的说法,睡眠具有恢复精力与[恢复疲劳]的功能。 恢复论所指的[恢复],包括生理的与心理的两个层面。。一种理论认为睡眠有助于使大脑保存人类在清醒时接受的一切信息。而另一种观点则称睡眠是为了恢复能量。还有一部分人提出睡眠往往利用一些神秘的形式帮助我们掌握各种技能。 有一派科學家相信,睡眠可切斷神經元間不重要的連結,防止大腦超載;另一派科學家則認為,睡眠可鞏固前一天的記憶。

   就生理层面讲,个体在清醒时的一切活动,如果一直不停,不得充分休息,无论在神经系统的传导,或是在肌肉腺体的运作上,既不能达到充实完美的境界,也无法适时完成新陈代谢作用。体力消耗后需要睡眠休息,有如营养消耗后需要饮食补充,是一样的道理。人的体力像一座水库,水库中的贮水耗用到一定地步,必须将出水口暂时关闭,或将出水量减少,俾使水库内贮水量增加,以维持长久的供水功能。此一生理层面的恢复作用,多半在沉睡阶段发生。 睡眠的主要功能是恢复大脑的疲劳。科学家列举了海豚的睡眠事实。有一种海豚可以在清醒状态下使 身体休息,但是它们仍需睡眠,睡眠的方式很奇特:在一小时内轮流使一半脑子睡眠,另一半脑子保持清醒状态。据测定, 这一半睡觉的脑子是以深睡眠为主要睡眠方式的,由此看来,海豚的睡眠主要是恢复大脑的疲劳,而与体力恢复无关。海豚 在睡眠时,身作依然在水里游弋。英国剑桥大学实用心理学专家威尔金森博士对海豚的例子不屑一顾。他认为:动物的睡眠模式不能说明人的睡眠,动物和 人的进化环境不同,各自的睡眠机理当然有能相提并论。威尔金森等人发现:在禁止睡眠的实验初期,不眠者仍能随着旭日 东升而精神振奋,在许多方面与平时并无差异。据统计,75%的人在一夜不眠之后,用脑电图反应正常。即使在长期的禁止 睡眠的实验中,受试者的中枢神经系统的机能也未见失调迹象。

   就心理的层面讲,睡眠可以帮助个体完成清醒时尚未结束的心理活动。在学习心理学上早有实验证明,练习过后立即睡眠者,醒来之后会有较好的记忆。原因就是练习后立即睡眠,可供未完成的讯息处理工作,继续在睡眠时完成。按此种心理层面的恢复作用,多半在浅睡阶段发生。作梦是一种心理活动,而且梦中情境常与日间生活有关,甚至日间未能解决的问题,在梦中可能获得答案,此事也可做为睡眠具有恢复功能的佐证。按心理学家的研究,只有在浅睡阶段才会作梦。
    
    某次,科学家们突然明确了记忆研究的方向。在过去的几年间,斯蒂克高德与他的同事马修。沃克一起在美国波士顿的贝思医学中心研究睡眠对于运动技巧的程序记忆的影响。他们让使用右手的受训者使用左手一遍又一遍尽可能快地打一串数字。他们发现,不管这个实验是在一天中的什么时间进行,受训者的精确度都会在6分钟之后提高60%-70%.而如果受训者在早晨接受实验,12小时之后再重新测试一次,他们的精确度并没有什么大的提高。但是当受训者在晚间受训,并在起床之后再接受测试,他们的速度将提高15%-20%,精确度将提高30%-40%.
    令专家吃惊的是,那些拥有最大提高的受训者花费了最多的时间在非速眼动睡眠上。而其他关于视觉或知觉能力的训练则要求受训者拥有较深的睡眠或同时拥有慢波睡眠和速眼动睡眠,有些时候,就算是合上眼睛一个小时也会有很大的不同。而其他时候,整晚的良好睡眠是非常必要的。

    关于睡眠与其他有感知的技能的关系仍在继续着。德国卢比克大学的JanBorn和他的同事们公布了一项研究表明为什么睡眠往往给人们带来比较好的结果。他们让106名受训者利用简单但枯燥的数学等式将一串数字转换为另外一串。受训者们并不知道这其中有个隐藏的计算诀窍可以缩短他们的反应时间。而夜间良好的睡眠将参与者发现这种诀窍的几率从23%提高到了59%.也就是说,睡眠是非常重要的。  

   在上世纪90年代中期发生了两件事,将研究工作的重点引回了睡眠的实质目的。以色列魏茨曼科学院的科学家于1994年提出学者们的研究应着眼于关于错误的记忆处理问题上,而窥视睡眠状态下的大脑的科技也在那时大大提高了。 魏茨曼科学院的科学家们发现人们获取的速眼动睡眠量直接关系到他们在电脑屏幕上识别固定图案的能力。这种技术被称为程序记忆,需要重复操作和实践。而记忆事实,例如记忆美国总统的名字,便是陈述性记忆———一种与速眼动睡眠无关的能力。哈佛大学医药学院的神经学专家罗博特。斯蒂克高德说:“关于记忆,我们的理解总是很天真的。

   目前科学家研究得最多的是REM睡眠。目前流行的理论认为,REM对巩固记忆力至关重要,这一阶段的大脑有充足的时间处理清醒时获得的大量信息。可是,英国达勒姆(Durham)大学的睡眠专家伊莎贝拉?卡佩里尼(Isabella Capellini)不同意这个说法,她举了一个反例:抗抑郁药百忧解(Prozac)能够减少服用者REM睡眠的比例,很多服用Prozac的人甚至可以在长达数年的时间里完全没有REM,可这些人的记忆力并没有受到影响。
    通过脑电图观察人类在速眼动睡眠过程中的状态,你会发现仪器将显示很多大脑的行为,如果你在这期间把睡眠者唤醒,他们会告诉你他们刚刚梦到了什么。而在非速眼动睡眠过程中的梦的组成不会超过一两幅简单的画面。不理会那些关于梦的神话,那些试图寻找梦境隐含意义的科学家们的工作进程却不容乐观。目前对于梦的解释最普遍的观点是梦境不过是重复了一小部分先前发生过的事。 脑电图描记器将非速眼动睡眠由浅至深划分为4个部分。第3、4部分表现为明显的低频率脑电波,被专家称为慢波睡眠。而人类在夜晚的头三个小时花在慢波睡眠状态的时间远大于起床前的一个小时。小孩最容易进入慢波睡眠状态,因此在把他们从车里抱到床上去的时候他们总是睡得非常好。另一方面,成年人拥有非常少的慢波睡眠,或许是因为他们在半夜起来的次数总是很多。   慢波睡眠   良好的仪器可以帮助研究者们更进一步了解慢波睡眠究竟为我们带来什么。在《自然》杂志上发表的一篇文章中,威斯康星州立大学的神经病理学家及精神病学家托诺尼表示大脑中那些在清醒时需要忙碌学习新技能的部分需要更长时间的慢波睡眠,这样才能表现得更好。 托诺尼的实验室有11名志愿者,他要求他们利用鼠标在电脑屏幕上点击目标。但志愿者们并不知道研究人员利用改变鼠标光标的形式加大了操作难度,他们需要对鼠标进行修正才能成功点击目标。志愿者被分成两组,一组在练习与测试之间拥有充分的睡眠,而另一组则不睡觉。睡觉的一组大脑电波强度远大于了另一组人,而他们第二天的表现也出色很多。 这到底意味着什么?托诺尼推测慢波睡眠其实削弱了所有神经之间的联系。听起来很有悖常理,但这其实只是一种自我保存。“总的来说,大脑消耗整个身体20%的能量。”托诺尼解释道。大多数能量用于神经元的连接,而你学习得越多便拥有越多的神经键。“因此最后,如果你的神经键非常强大,证明你运转大脑将消耗更多的能量。”托诺尼说:“或许是另一个20%.”然而几天后,大脑中一些新的神经键需要更多的能量而身体或许不能给予。因此其中一些神经线连接将会变弱———这被猜测是在慢波睡眠过程中发生的。这种解释仍然是个假设,但托诺尼认为他已经拥有了证据。“在慢波行为中,所有的神经细胞都活跃半秒钟再沉寂半秒钟。”他说,或许睡眠只是重复修剪并加固神经细胞之间的连接以确保我们在学习新东西的同时不至于忘掉以前学过的。

   保养论是恢复论的补充。按保养论的说法,个体之所以需要睡眠,主要是为了保存精力,涵泳生机,以免疲劳过度,危害健康。换言之,对维护身心正常功能而言,睡眠具有自动的调节作用。
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 美国宾夕法尼亚大学有个“睡眠研究中心”,曾经专门研究过补觉问题。科学家们找到一批志愿者,每天只允许他们睡4个小时,然后研究这些人周末需要补觉多少小时完全恢复正常。结果他们意外地发现大约15%~20%的志愿者完全不需要补觉,有的人甚至在40小时不睡觉的情况下也只需要睡上8小时就能彻底缓过来。
当人类知道了如何测量脑电波之后,情况发生了变化。科学家们按照脑电波的不同把睡眠分成两大阶段。一个叫做“快速眼动”(REM)阶段,此时人的眼睛会快速转动,脑电波异常兴奋。另一个则简单地叫做“非快速眼动”(NREM)阶段,其中包括一段关键的“慢波睡眠”期,此时人的脑电波的频率和强度都降至最低点,所以又叫做深度睡眠。人在深度睡眠时被叫醒会感到格外难受,因为此时人的脑干也处于休眠状态。要知道,脑干控制着人的呼吸和心跳等基本生理功能,如果此时被叫醒,脑干来不及兴奋,人肯定好受不了。睡眠太少就会造成“睡眠债务”,就跟在银行里透支一样,最终,你的身体将要求这个债务一定要偿还。我们似乎不能适应睡眠时间比需要的时间要少,即使我们可能习惯了减少睡眠的日常工作安排,但我们的判断力、反应能力以及其它官能仍会被削弱。

  卡佩里尼认为,要想回答人为什么要睡觉的问题,必须研究其他哺乳动物的睡眠习惯,从中寻找答案。所幸近几年来科学家积累了大量相关数据,为进行这类系统性研究提供了可能性。卡佩里尼通过检索相关文献,收集了对115种哺乳动物的研究结果。她发现,动物的睡眠模式和种群的遗传相关性有很大的关系,也就是说,亲缘关系越近的动物,其睡眠模式就越接近。

  卡佩里尼还发现,新陈代谢水平越高的动物睡眠时间越少。这个发现颠覆了曾经流行一时的自由基理论,该理论认为睡眠能够帮助消除动物体内的自由基,减少自由基对组织的破坏。可是,代谢水平越高的动物产生的自由基就越多,理应更能睡才对。

  对此结果,卡佩里尼提出了一个有趣的假说。她认为新陈代谢速率越高的动物需要的食物也就越多,这就意味着该动物必须花费更多时间觅食,而不是睡觉。

  事实上,大量数据证明,动物的睡眠习惯和身高体重没有关系,却和它的生活习性更加一致。比如,狮子大部分时间都在睡觉,而同样重量的野牛却每天只睡4~5个小时。蝙蝠是个出名的瞌睡虫,一天要睡20个小时,而大部分候鸟却几乎不睡觉。生活在水中的大部分哺乳动物都不需要睡觉,尤其不需要REM。比如海豚的左右脑可以交替进入慢波睡眠状态,没有REM。一种毛皮海豹(FurSeal)出海捕鱼时采用海豚式的左右脑交替睡眠模式,可它们一旦上岸,就会迅速恢复成陆上动物典型的REM睡眠方式,而且并不需要像陆上动物那样补充失去的REM。也就是说,它们完全不需要补觉。

  针对这些有趣的事实,美国加州大学洛杉矶分校的睡眠专家杰里?西格尔(Jerry Siegel)提出了一个崭新的理论。他认为,睡眠并不是人们想象的那样,有着某种不可代替的生理功能。睡眠只是动物节省能量的一种方式。在相同的条件下,睡眠时间越长的动物反而越安全,因为它们可以选择一个隐蔽的地方休息,减少了被天敌发现的机会,以及因乱动而造成的意外伤害。生活在海里的动物没有这个优势,因此它们普遍不睡觉。

  西格尔的这个理论很容易解释某些动物之间睡眠模式的差别。比如,狮子一旦捕食成功,就可以获得大量高热量的食物,因此,它们完全不需要再去浪费体力,选择睡觉才是最经济的方式。相比之下,野牛需要吃进大量低热量的草,因此它们必须不停地进食。迁徙时的鸟当然要一刻不停地飞才能尽快到达目的地,而蝙蝠最爱吃的食物——蚊子只在每天黄昏的时候才集体出来交配,只要抓紧这段时间吃个饱,蝙蝠就可以安心去睡觉了。

  西格尔承认他的这个理论还有很多需要解释的地方,尤其对于深度睡眠还有很多谜没有完全解开。但是,一旦他的理论被证明是正确的,必将为“清醒药”的研究打开一扇大门。

     科学家比较一致的看法是,睡眠是让大脑和小脑休息的。动物需要睡觉,而没有大脑的植物不睡觉;人体的有些器官,比如肝脏,是不休息的。这表明睡眠是整个脑部特有的现象,至少慢波睡眠可以使脑部修补自由基所造成的损害。自由基是新陈代谢的副产物,可损伤人体细胞。其他器官可以通过放弃和替换受损细胞来修补这种损害,但脑无法这样做,只能让人进入睡眠状态,尤其是慢波睡眠状态,人体组织才能利用这段难得的“闲暇时间”进行“抢修”作业。那么快波睡眠又有什么作用呢?有些研究者提出,这是脑部在进入慢波睡眠之前所做的“准备动作”和“整理动作”,是对慢波睡眠的补充。可是也有研究者不同意这种看法,认为快波睡眠可能与早期脑部发育有关,但持这种观点的科学家还没有找到令人信服的证据。
    研究人员发现,人类的睡眠在20岁时会突然产生变化
    我们的作息都是受生物钟控制。这个周期一般是24小时。但是这也因人而异。作息周期短的人属于“云雀型”,他们都有早睡早起的习惯;而另一种被称为“夜猫子型”,这类人晚上异常活跃,早上则很晚才起床。
     德国慕尼黑大学的提尔·隆纳柏格教授和他的同事对人一生中各个时期作息时间的变化进行了研究。研究人员对25000名年龄在8岁与90岁之间的研究对象进行了调查。在一一询问他们的作息时间后,研究人员获得了相关的一些数据。青少年早上嗜睡是因为他们晚上去舞厅跳舞的缘故,还是他们因为晚上要去舞厅才在早上“养精蓄锐”?通过调查,研究人员计算出他们睡眠的“平均中间点”,即他们入睡后与睡醒前的中间时间。
在将这些“中间点”与每个人的年龄对比后,研究人员发现,在20岁前,儿童的睡眠时间会逐渐延长。20岁后,这种情况会突然改变,时间点又开始向前推移,也就是说,他们的起床时间开始提前。隆纳柏格教授说,他还无法确定这种变化究竟是由于行为原因还是环境因素。但他相信这种作息习惯的突然改变与人的生理有关。“我们第一次找到了青春期结束的时间分水岭。”
    他指出,这种时间变化的早晚同时也表明女性比男性发育的要早。根据研究人员的调查结果,女性一般在19.5岁时青春期就已结束,而男性结束的时间到20.9岁时才会到来。
科学家还发现,睡眠太少就会造成“睡眠债务”
科学家们发现,每个人需要睡眠的时间长短依赖于多种因素,包括年龄。对大部分成年人来说,每晚7至8个小时是最佳的睡眠时间,当然,有些人可能睡的时间少一些,每晚只需5个小时,而另有一些人则可能长一些,每天多达10个小时。如果一个人在前几天缺觉的话,那么他或她需要的睡眠时间也会增加。
       美国的研究人员曾做过实验,结果表明,如果人连续40个小时不睡觉,处理数字、正确说出色彩名称、回忆某件事情等精神作业能力就会明显下降;如果是50个小时不睡觉,活动能力、体力、人格等方面都会下降;如果在此基础上再把受试者单独放在一个房间内,受试者便会出现精神病似的幻觉和类似幼儿的举动;如果连续70个小时不睡觉,人的注意力和感觉就会麻痹;到了120个小时后,人就会陷入精神错乱的状态。如果不睡觉的情况延续下去,前面所提及的症状会日趋严重,到最后会导致死亡实验证明:人最多可以连续5天不睡觉。超过这个时间,不管你愿意如何也会进入睡眠。
      呵欠是提醒我们睡眠不足的第一个标志。如果18个小时没有入睡,人类的反应时间将从0.25秒变为0.5秒并继续变长。而普通人将开始体验阵发性昏睡,不管在任何地方,大约持续2到20秒,之后你会发现需要重新读一遍刚才读过的东西。你的眼皮变得越来越重,到了20个小时时,你将开始打盹。而根据研究表明,这时正常人的反应速度基本等同于血液中酒精含量为0.08的人———若保持这个数值驾车,你将在很多国家遭到拘留。你还会忘记很多事情。

   
    最有说服力的观点要数美国波士顿精神健康中心睡眠实验室主任哈特曼教授。他认为,睡觉有两个功能:第一是消除 体力疲劳,第二是消除精神疲劳

   (整理本文中我简单的理解 睡为了解决体力问题;眠为了解决精神和心理疲劳问题和记忆整合等。很多老年人需要休息而不需要特别多的睡眠,临床常常作为失眠处理是有待商榷的。)人们变老后,尽管他们所需的睡眠时间与青壮年时所需的睡眠时间一样多,但他们的睡眠会更“浅”,而且时间跨度也更小。也就是说,每一觉的时间少了。差不多有一半的65岁以上的老人经常面临睡眠问题,比如失眠等,而许多年纪大的人的慢波睡眠阶段经常变得非常短,或者完全没有,这种变化对老年人来说是正常的,或者是因为老年人普遍存在着的健康问题引起的,或者由于对这些健康问题进行治疗而引起的。

  睡眠不正常就有可能损害人的健康,或者引发混乱、挫折、沮丧等情绪
睡眠和健康关系密切,睡眠不好,身体机能就会发生紊乱,比如,中风和哮喘这样的问题就经常发生在夜晚或凌晨,这可能是因为荷尔蒙、心跳速度以及与睡眠有关的其它特性变化引起的。
   几乎所有精神失调的人都有睡眠方面的问题,比如心情沮丧的人经常在凌晨时醒来,而且无法再入睡。缺乏睡眠还会引发癫痫症发作。健康的人如果极度缺乏睡眠,可能会导致进入精神疾病的偏执狂和幻觉阶段,而中断睡眠则会引发燥狂抑郁症患者的癫狂(兴奋和极度活跃)。
有其他身体机能紊乱的人,包括阿尔海默症、中风、癌症和头部受伤等,也经常发生睡眠问题。这些睡眠问题发生在脑区和控制睡眠的神经传递素发生变化时,或者由于服用控制其它紊乱症状的药物时发生。一旦发生睡眠问题,就有可能损害人的健康,或者引发混乱、挫折、沮丧等情绪。不能睡眠的病人会更注意身上的疼痛,也许会增加止疼药的服用量。
   现在的人们普遍有一种“滥耗精力”的习惯,这会让人们极度缺乏睡眠
研究人员指出,如果你在白天感到昏昏欲睡,这说明你没有得到足够的睡眠。如果你躺下5分钟后就睡着了,说明你也许严重缺乏睡眠。醒着时有时会出现短暂的昏睡(尤指失去正常睡眠者的阵发性昏睡,通常仅持续1至10秒钟)或者很短的睡眠现象,这也是睡眠缺乏的另一个标志。在许多情况下,人们不知道自己经历过短暂的昏睡现象。现在的人们普遍有一种“滥耗精力”的习惯,这会让人们极度缺乏睡眠。
   许多研究清楚地表明,缺乏睡眠是危险的。用驾驶模拟器或者进行手眼协调工作进行试验,结果发现,缺乏睡眠的人与喝醉了酒的人表现一样差,甚至是更差。缺乏睡眠还会增加酒精对身体的伤害作用,所以,一个疲劳的人喝酒的话会比休息好的人喝酒更有害。
 

   有相反的结论:有一种观点走得更远,认为人的睡眠根本没有恢复体力的作用,仅仅是人们打发黑夜的多余的本能行为。加里克认为,一个人不管从事何种体力或脑力劳动,不管疲劳程度如何,即便一连8~11天不睡觉,身体功能仍无损害。 研究人员在一项睡眠实验中检查了3~5天不睡觉的人的尿液,发现这些人的尿液中氮的含量变化不足百分之一。氮是体内蛋 白质代谢的天然指标,由此可以判断,这些受试者的生理功能并未下降。此外,那些自愿减少睡眠达两个半小时的人,在一 年以后并无任何病态表现,也没有因睡眠减少而在白夭疲惫不堪。 睡眠既为个体所必须,如长期缺乏睡眠或被剥夺了睡眠时间,对人的身心将会产生何种影响?以往心理学家,从事过很多实验研究,所得到的结果颇为一致,而且是颇为令人意外的结果。剥夺睡眠(到了睡眠时间不准睡或自愿不睡)实验中,时间最长的记录是200小时(八天多)。结果发现:受试者除了感到极度疲劳,昏昏欲睡之外,在其身心功能方面,并无显著异常现象发生。甚至曾有心理学家研究发现,连续维持十一天不睡眠的受试者,在智力测验的表现上,居然没有受到很大的影响。
   学者们目前还没有统一的意见。以上数种观点究竟孰是孰非,目前还难以定论。由于脑内控制睡眠的神经环路极为复杂,这就给揭示睡眠的秘密带来了 很大的困难。

英国皇家学会会报公布了一则历史记录,记叙了17世纪末叶一个特别会睡觉的人,名叫塞谬尔. 希尔顿。希尔顿 身体结实健壮,并不肥胖。1694年5月13日希尔顿一觉睡了1个星期,周围的人无论用什么方法都不能唤醒他。1695年4月9 日,希尔顿及大睡起来。人们请来医生给他放血,用火熏烫,施以各种刺激。可是全然无用。希尔顿这一次睡了17个星期, 到8月7日才醒来。

  与此相反的是,有些人的睡眠时间却少得出奇。美国《科学文摘》杂志载文介绍了一个每天只睡两小时的人。他名叫列 奥波德·波林。每天又睡两小叶的波林并不是在床上辗转反侧,难以入睡,他象一般人—样安甜地入睡。而且波林白天要连续 工作10小时,从不感觉疲劳或头昏眼花。据波林自己回忆,在他五六岁时,每晚只睡6小时,而其他孩子在这样的年龄至少要睡10小时
  
  

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参考资料:
[1] 为什么人要睡觉? http://www.12ky.com/c/astro/4513.html
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