睡眠的奥秘

编辑: 逍遥路 关键词: 高中生物 来源: 高中学习网


迈尔斯? 胡斯特,七个月,美国迈阿密

姐妹一家正一起在迈阿密的家中小睡。

处于子宫内的羔羊的大脑发育过程近似人脑,于是德国弗里德里希? 席勒大学的研究者马塔利亚斯? 施瓦布把绵羊当作了解胎儿期睡眠的窗口。他把电极插入一只羊胎的大脑,再将之放回子宫内监测。其研究结果显示胎儿的睡眠以深沉熟睡为主,并非以往观点所认 为的REM睡眠。

撰文:D. T. 麦克斯 D. T. Max

摄影:玛姬? 斯蒂伯 Maggie Steber

出世以来,我们把人生的三分之一都花在了睡眠上??当代专家们研究了几十年,也没能说清这是为什么。

谢里尔? 丁格斯是圣路易斯的一名29 岁的陆军士官,工作是训练士兵徒手格斗。她擅长巴西柔术,自述是陆军中少数几位获得第二级格斗资格的女性之一。“第二级”包含许多以一敌二的训练,旨在培养只身脱险的素质。

丁格斯在以后的岁月里可能面临一场更加凶险的搏斗。她的家人携带着“致死性家族失眠症”的基因。这种遗传疾病常被简称为FFI,主要症状就是无法入睡。患者首先失去打盹的能力,接着便无法睡足整夜,直到完全睡不着。FFI通常在患者五十多岁的时候发作,一般持续一年,接着就像它的名字表明的那样,总是以死亡收场。

丁格斯拒绝去检查自己是否带有这个基因。“只怕如果知道自己确实有问题,就不会在生活中那么努力了,我会容许自己放弃。”

致死性家族失眠症是种可怕的疾病,更糟的是我们对它的发病原理知道得太少了。科学家经过多年研究得知,FFI病人体内有种感染性的畸形蛋白质会攻击大脑深处的丘脑,而受损的丘脑会阻碍睡眠。但他们不知道这情况为什么会发生,如何抑止,或者如何缓解其残酷的症状。在FFI成为研究热点之前,大多数医学专家甚至不知道丘脑跟睡眠有关。FFI是罕见的,全世界已知患病的不过40个家族,但它有一个方面跟时下折磨着千百万人的普通失眠症非常相像:它是个谜团。

如果我们不知道自己为什么睡不着觉,那部分是因为我们首先就不知道自己干嘛要睡觉。我们只知道,不睡就会犯困。还有就是,不论怎么努力抗拒,睡神最终总会征服我们。我们知道,向睡神投降7到9个小时之后,大多数人都会觉得可以起床了,并且在接下来的15到17个小时后会再度感到困倦。我们50年前就懂得,自己睡觉时是深度睡眠和所谓的“快速眼动”(REM)睡眠交替进行的,后者的大脑状态就像清醒时一样活跃,但肢体中听从意识指挥的肌肉却处于麻痹状态。我们知道所有的哺乳动物和鸟类都要睡觉。海豚睡着时有一半大脑是清醒的,仍能查知水下状况。野鸭排成一队睡觉时,靠外的两只也能保持半边大脑警觉,而且睁一只眼闭一只眼,戒备着天敌。鱼类、爬行动物和昆虫都各有其静止休息的状态。

这些休息是有代价的。动物要一动不动地蛰伏好一阵子,其间很容易变成捕食者的盘中餐。冒这等风险到底能换来什么好处呢?著名睡眠研究者艾伦? 雷希特沙芬曾说:“睡眠若不具有某种绝对重要的功能,就是生物进化史中最大的错误。”

时下主流理论认为睡眠是为了满足大脑需要。这种说法部分是源于常识??好好睡上一夜,谁都会觉得脑筋清明吧?但难点在于用真实数据来验证这个猜想。睡眠是怎样辅助大脑的?答案会因睡眠的种类而有所区分。最近,哈佛大学以罗伯特? 斯蒂克戈尔德为首的研究人员用多种能力测验来考查本科学生,然后让他们打个盹,再重新测试,结果发现那些经过REM睡眠的学生接下来做模式辨别测验(比如语法题)的成绩会提高,而经过深度睡眠的学生记忆力会增强。另一些研究者发现,睡眠中的大脑表现出一种神经元激发模式,似乎与受试者近期清醒时的模式吻合,就好像大脑在入睡后便着手把白天了解到的事物纳入长期记忆。

此类研究说明记忆强化也许是睡眠的功能之一。威斯康辛大学的睡眠研究者朱利奥? 托诺尼几年前发表了一项有趣的逆向证明:睡眠中的大脑似乎会清除冗余或不必要的神经键。如此说来,睡眠的目的也许在于:让我们忘掉不重要的,从而记住重要的。


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