到底是什麽影響了我們的睡眠?
然而,沒有人意識到,睡覺這個我們從出生就掌握的技能,近年來似乎變得越來越麻煩。有的人整夜睡不著,有的人入睡困難,有的人每天在睡與醒之間掙紮,或者被鬧鈴吵醒後覺得自己還沒睡夠,或者真的自然醒來,對睡眠時間“太長”感到愧疚。
今年7月,《紐約客》對近年來關於睡眠的壹系列研究進行了深入分析,並采訪了相關研究人員,回答了公眾關心的問題,比如為什麽我們很難入睡,睡眠有什麽好處,睡眠不足有什麽影響。
是什麽影響了我們的睡眠?
人是怎麽入睡的?想象壹下這個過程。妳的體溫開始下降,手腳保持溫暖。褪黑激素分泌增加,大腦得到需要休息的信息,妳的血壓下降,心率減慢,呼吸平緩。然後,妳輕輕地睡去。
完美!妳會忍不住贊嘆。
先別誇。其實這只是壹種理想化的描述。睡眠不是壹個簡單的過程,這幾年好像很麻煩。布萊根婦女醫院睡眠醫學部主任查爾斯·切斯勒(Charles Czeisler)的研發發現,在過去的50年裏,人們平日的平均睡眠時間從8.5小時下降到了7小時以下。更詳細的數據是,31%的人每晚睡眠不足6小時,69%的人認為自己睡眠不足。然而,睡眠減少的現象並不僅僅發生在成人世界。我們人類都比以前睡得少了。南澳大利亞大學的睡眠專家Lisa Matricciani博士分析了1905到2008年的兒童睡眠數據。她發現,在此期間,孩子的睡眠時間幾乎每年減少壹分鐘。
基本上,睡眠減少的問題不在於我們醒得早,而在於我們選擇什麽時候、怎樣睡覺有很大關系。伊麗莎白·克萊曼(Elizabeth Klerman)在布萊根婦科醫院的睡眠醫學部門負責數據分析和建模。她研究環境中的個體差異如何影響我們的晝夜節律和入睡能力。“無論妳有多累,妳什麽時候睡覺都會影響妳睡多久,”她說。
多久才能入睡受壹系列因素的影響。為了了解這些因素中每壹個的重要性,Klerman首先評估了受試者的習慣,包括他們通常入睡的時間,起床的時間,他們在睡眠中遇到的問題,以及他們是否使用了睡眠輔助設備。在收集了這些信息後,Klerman和他的同事將受試者帶到實驗室並監測他們的睡眠,評估每個因素對睡眠的影響。
遺傳因素部分影響我們的睡眠。許多睡眠障礙,包括失眠和晝夜節律障礙,在很大程度上受遺傳因素的影響。如果妳因為晝夜節律失眠而不能按照日常作息規律休息,那麽妳的褪黑素水平就會下降:通知妳該睡覺的激素不足,或者相應的受體缺失。然而,我們還不能完全理解基因是如何影響人類睡眠的。
傑佛遜大學的神經生物學家Dragana Rogulja研究了果蠅的睡眠周期多年。她指出,睡眠基因在很多物種中都有保留,果蠅與人類有很多相似之處。比如果蠅的基因組成和人類相似,喜歡每天在固定的時間睡覺。6月29日,她和她的同事在《當代生物學》上發表的壹項研究表明,果蠅中存在壹種叫做Taranis的基因變異,這種變異比它的同齡人睡得更少。“關於睡眠仍有許多未解之謎,尤其是在分子水平上啟動這壹過程的蛋白質機制。”論文的另壹位作者、助理教授Kyunghee Koh表示,這項研究發現了新的分子路徑和大腦區域,可以控制人們的睡眠時間。
即便如此,在過去的100年裏,人類的基因並沒有太大的變化。遺傳傾向不能解釋為什麽這麽多人有睡眠問題。許多研究人員發現良好的睡眠衛生是非常必要的。良好的睡眠衛生甚至可以克服壹些遺傳因素的影響。相反,睡眠衛生差的影響可能與最嚴重的遺傳疾病壹樣糟糕。
睡眠衛生的因素還包括生活習慣。尼古丁、咖啡因和酒精都對睡眠有負面影響,尤其是在睡覺前使用。參加運動,按時吃飯,我們會更快入睡;吃得太晚或吃得太多,很難入睡。這種影響是相互的。睡眠障礙也與體重增加有關。如果睡前空腹,睡意也會逃得無影無蹤。
事實上,任何計劃的改變都可能影響睡眠。麻省理工學院媒體實驗室情緒計算研究組主任羅莎琳德·皮卡德(Rosalind Picard)發現,睡眠的不規律是影響個人睡眠質量的最重要因素之壹。按時上床睡覺比整夜不睡然後第二天補覺更健康。規律的睡眠也有助於獲得更高的績點,擁有好心情。
也許睡眠衛生中最重要的因素是光線的影響。在過去的壹個世紀裏,燈光在夜晚變得非常流行。事實上,人類眼睛中的特殊感光細胞會對黑暗和光明的變化做出反應,僅用於調節我們的晝夜節律。這些黑視蛋白受體與大腦中調節人體生物鐘的部分直接相關。他們甚至對盲人也起作用:即使盲人有意識,他們的身體仍然知道如何調整他們的生物鐘。光幫助身體感知未來。它告訴我們,在接下來的幾個小時或幾天裏,周圍的環境會發生怎樣的變化,我們的身體會做怎樣的準備。哈佛大學的神經科學家史蒂文·洛克利說:“我們的時鐘已經進化到可以預測明天。”
然而,這個自然的預測系統現在變得混亂了。人類越來越多地被短波光或“藍光”包圍,我們的晝夜節律系統會將其誤認為陽光。電腦、電視、手機、電子閱讀器都發出藍光;90%的美國人使用發出藍光的電子設備。當我們使用發射藍光的設備時,我們實際上向大腦發送了壹個信號,以推遲睡眠。“我們對黃昏做了什麽?”查爾斯·蔡斯勒嘆了口氣。當黃昏因為這些虛假的陽光而逐漸延遲時,我們感受到的是噴湧的能量,而不是應該分泌的褪黑素。
切斯勒發現,人造光可以將我們的生物鐘倒轉4到6個時區。這取決於我們接觸的是什麽。在今年年初發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的壹項研究中,Czeisler和他的同事要求受試者在睡前閱讀紙質書或電子書四個小時,連續五個晚上。結果非常令人震驚。與閱讀紙質書的人相比,閱讀電子書的受試者分泌的褪黑激素更少,更不容易感到困倦。分泌褪黑素的時間也推了壹個半小時,生物鐘也變了。他們需要更長的時間才能入睡。第二天早上,他們的狀態不夠警覺。
然而,並不是只有長期暴露在藍光下才會這樣。洛克利在睡眠實驗室中發現,即使受試者暴露在短波光中的時間少於12分鐘,也會發生上述變化。
很多睡不著的人會尋求助眠藥物。不幸的是,現有的藥物可能不足以改變過度刺激的影響。我們通過藥物治療得到的睡眠和常規睡眠是不壹樣的,可能沒有我們想象的那麽有效。馬薩諸塞州總醫院睡眠信息實驗室和睡眠醫學部門的負責人馬特·比安奇(Matt Bianchi)表示,使用睡眠輔助設備的人只比不使用藥物的人平均多睡30到40分鐘。而且市面上還沒有壹種藥物可以完全模仿睡眠的自然路徑。相反,許多藥物可以抑制快速動眼期和慢波睡眠。比安奇因此寫道,這可能會“損害睡眠的康復價值。”使用壹些助眠藥物也會帶來睡眠異常的風險。睡眠異常是指當壹個人睡著的時候,他會吃東西或者離開房間,但是當他醒來的時候,他不記得做了這些事情。壹般來說,不建議連續使用這些藥物超過壹周。
當然,我們也有非藥物的方法來促進睡眠。Lockley和Czeisler開發了壹種照明系統,幫助人們在應該睡覺的時候感到困倦。起初,這個系統發出的光的波長使我們保持清醒,然後它逐漸變成更長更溫暖的光,告訴我們的身體準備睡覺。該系統也被美國國家航空航天局采用,並將於2016年6月安裝在國際空間站上。對於消費者來說,大多數電子設備都可以配備藍光濾鏡。
還有壹些行為方法。哈佛醫學院的睡眠研究員Susan Redline推薦認知行為療法。她認為,其他“意識-身體療法”,如太極、瑜伽和冥想,也可能有效。Redline正在為波士頓有睡眠問題的低收入居民開發壹種瑜伽幹預療法。瑜伽運動可以促進睡眠的相關研究為這項工作提供了理論基礎。巴西佩洛塔斯大學研究員佩德羅·哈拉勒(Pedro Hallal)領導的巴西療法(Brazilian therapy)在低收入地區提供免費的公共場所,對改善睡眠有很好的前景。
需要更多的解決方案來改善失眠。壹方面我們的睡眠問題越來越嚴重,另壹方面我們又沒有很好的計劃來應對這種變化。
我們為什麽需要睡眠?
人生近三分之壹的時間都在睡覺。我們為什麽要睡覺?
當我們睡覺時,我們的身體意識是非常脆弱的。此外,當我們睡覺時,我們什麽也不做。從表面上看,我們不能產生任何利益。1719年,科頓·馬瑟(Cotton Mather)在壹次布道中說,過度睡眠是“罪惡的”,並哀嘆我們經常在應該工作的時候睡覺。本傑明·富蘭克林有壹句名言:“人們在墳墓裏會睡得很飽。”
在很長壹段時間裏,睡眠被認為是無用的,甚至研究睡眠的科學家也認為睡眠很有趣。哈佛大學的睡眠研究員Robert Stickgold記得他以前的合作者J. Allan Hobson開玩笑說睡眠的唯壹功能是治療嗜睡。2006年,神經科學家馬科斯·弗蘭克(Marcos Frank)在壹篇關於睡眠功能的論文中得出結論:睡眠對人類認知的影響是“微弱或模糊的”。
在過去的十年裏,尤其是去年,睡眠的奧秘正在逐漸被揭開。事實上,睡眠是我們生活中重要的壹部分。我們需要閉上眼睛,什麽都不做,然後睡覺。
觀察睡眠中的異常現象,可以幫助我們理解人類為什麽需要睡眠。快速動眼期(REM)睡眠行為障礙患者在進入REM睡眠狀態時,會進行與夢壹致的體育活動。快速眼動睡眠行為障礙是神經退行性疾病的前兆。蒙特利爾的壹個睡眠研究中心發現,超過壹半的快速眼動睡眠行為障礙患者在發病12年後出現神經退行性疾病的臨床表現,如睡眠中出現數秒甚至數分鐘的呼吸暫停。實驗表明,快速眼動睡眠行為障礙與糖尿病和心血管疾病有關,會導致認知功能障礙。清醒狀態下的功能障礙約有10%是慢性失眠的結果。慢性失眠會導致生活質量低下、抑郁以及心血管疾病、高血壓、認知功能障礙和運動功能障礙的增加。
睡眠是身體修復和維持認知功能的需要。同時,睡眠可能有利於緩解血管緊張。失眠與抑郁癥有關的事實表明,睡眠可能有助於應對情緒壓力或其他混亂的情況。
2000年,Stickgold在《自然》雜誌上發表的壹項研究表明,睡眠和做夢在記憶鞏固中起著重要作用。受試者被要求連續三天每天玩七個小時的遊戲。有的人沒玩過這個遊戲,有的人對這個遊戲很熟悉。第三組受試者是健忘癥患者,他們的內側顳葉和海馬受到嚴重損傷。在這種情況下,它們無法形成新的記憶碎片。每天晚上,當受試者睡覺時,他們會不斷被叫醒,並被要求回憶他們夢見了什麽。原來他們夢寐以求的就是這個遊戲。令人驚訝的是,就連健忘癥患者也會夢到這個遊戲。當他們第二天醒來時,受試者記不起遊戲或半夜叫醒他們的人,但他們記憶的形狀與之前在遊戲中觀察到的模式結構非常壹致。
此後,關於記憶和記憶功能的證據不斷出現。
2013,Stickgold發表了壹篇綜述,總結了該領域其他研究者的進展。他認為睡眠不僅對記憶鞏固很重要,也是壹種不同尋常的選擇機制。有時候,我們記得壹些事情只是因為它令人興奮或悲傷。有時候,為了理解某事為什麽重要,我們試圖回憶每壹個瑣碎的細節。Stickgold說,睡眠和做夢幫助我們過濾材料,儲存重要內容,無論是大量信息的要點還是某個具體細節。“在夢裏,我們得到的只有碎片。醒來後,我們什麽都知道了。”
圖賓根大學的神經生物學家簡·博恩和明斯特大學的神經科學家烏烈芝·瓦格納曾經要求受試者解決壹個相對復雜的數學問題。這個問題有壹個比較簡單的解決方法,用壹個抽象的概念就可以很快得到答案。當然,受試者並不知道這壹點。有幾個人壹開始就找到了答案。8個小時後,每個受試者再做壹遍題。在此期間,有些人可以睡覺,有些人則不能。結果顯示,沒有睡覺的人只有四分之壹很快得到答案,而在這八個小時裏睡覺的人有60%找到了解決問題的捷徑。事實上,當我們睡覺時,大腦會回放壹天的經歷,並對這些信息進行處理、學習和過濾。從某種意義上說,大腦是在睡覺的時候思考的。
我們的身體健康似乎也與睡眠密切相關。為了測試心臟和睡眠之間的相互作用,生理學家將壹組沒有心臟病史的健康男性受試者置於睡眠剝奪狀態。在不同的時間點,科學家測量了這些受試者的血管健康狀況,並檢查了他們的心跳、血壓和與心臟病相關的蛋白質水平。兩天之內,幾乎所有受試者的指數都上漲了。相反,壹項關於睡眠呼吸暫停的研究發現,呼吸性窒息的治療改善了血管功能。病人壹旦能睡得安穩,心裏的壓力就會減輕。
睡眠對大腦功能的重要性可能更為關鍵。除了對記憶和解決問題的功能產生影響,睡眠還可以幫助大腦保持警覺、年輕和健康。
兩年前,羅徹斯特大學的神經科學家麥肯·內德加德發表了多年來對睡眠作用的研究結果。她分析了老鼠清醒和睡眠時的大腦,發現睡眠是大腦的維護系統。清醒時,我們的活動在大腦中建立碎石,大腦中形成毒素,如導致阿爾茨海默病的β-澱粉樣肽(Aβ),以及壹些正常情況下無害的蛋白質被錯誤折疊。Aβ異常是阿爾茨海默病早期的生物標誌物。大量研究表明,Aβ積聚在阿爾茨海默病腦病變和認知障礙中起重要作用。當我們睡覺時,大腦的淋巴系統會擴張,腦脊液會通過腦組織被泵回大腦,以清理大腦中的廢物。淋巴系統是處理腦細胞廢物的凈化系統。這是向淋巴系統致敬,淋巴系統負責清理體內的廢物。如果大腦沒有得到足夠的休息,內毒素就會在大腦中堆積,發生神經退行性疾病。癡呆癥的最早跡象之壹是睡眠障礙,壹些控制持續時間的基因也與阿爾茨海默病有關。睡眠解體和神經退行性變有相同的生物學機制。
所有研究表明,當我們睡覺時,我們的身體正在做重要的工作。然而,很少有人睡眠充足。有些人甚至永遠不會知道完全清醒是什麽感覺。晚上沒有好好休息是什麽狀態?越來越多的研究人員開始研究長期睡眠不足如何影響我們的生活。
睡眠不足會有什麽後果?
妳昨晚睡得好嗎?妳以為妳完全清醒了,現在妳最聰明,最聰明,最有能力了嗎?
可惜,這只能是大多數美國人的白日夢。哈佛大學的神經學家和睡眠醫學專家Josna Adusumilli告訴《紐約客》:大多數人都沒有處於最佳的工作狀態。她說,5000萬到7000萬美國人患有慢性睡眠障礙。
睡眠不足會有嚴重的後果。睡眠慣性是壹種睡醒後昏昏沈沈、不夠清醒的狀態。其實每個人都有睡眠惰性。睡眠惰性的持續時間很大程度上取決於我們睡眠的數量和質量。如果妳有足夠的休息,妳的睡眠慣性將很快消散。但是,如果妳沒有好好休息,可能會持續壹整天,讓妳不開心,甚至很危險。
很多人都經歷過睡眠不足的後果。波士頓兒童醫院兒童睡眠中心主任朱迪思·歐文斯(Judith Owens)研究了上學時間對學齡兒童健康的影響。她的結論不太樂觀。對於大多數成年人來說,每天8小時的睡眠就足夠了,但幼兒需要大約13小時的睡眠,包括白天的午睡。青少年大約需要九個半小時;此外,他們往往是夜貓子。按照理想的生理節奏,他們應該晚睡晚起。自1960年代以來,學校的時間表已經提前,這嚴重影響了學生的健康。"這不僅會導致睡眠不足,還會擾亂晝夜節律."歐文斯說。“當他們的大腦還處於深度睡眠狀態時,他們就得醒來。早上6點叫醒孩子就像下午3點叫醒大人壹樣。”
這種結果類似於持續性時差,周末睡眠過多會加重。決策功能和情緒反應變差。做出正確決定的能力受到影響,孩子可能會變得容易抑郁。事實上,註意力缺陷多動障礙(A.D.H.D)診斷的增加可能在壹定程度上是兒童睡眠不足的結果。兒童睡眠剝奪的癥狀包括多動癥和對外界刺激的理解能力受損。歐文斯在她的臨床實踐中遇到了許多這樣的誤診。睡眠不足也會影響身體發育。睡眠時間少於標準睡眠時間的兒童更容易肥胖。即使是6個月大的嬰兒的睡眠時間,也能預測他三年後的體重增加。另壹方面,上課時間更健康的學校在出勤率、考試成績、GPA和健康狀況方面更好。
壹項研究表明,通過幹預推遲上課時間不僅可以提高學習成績,還可以減少70%的車禍數量和抑郁癥報告率。歐文斯發現,即使延遲半小時,成績仍然有所提高。她說,“上課時間要考慮學生的健康和狀態,不能為了成年人的方便。"
隨著年齡的增長,我們的睡眠質量只會越來越差。Adusumilli說,如果壹個人連續65,438+02天每天晚上睡6個小時——這也是許多美國人每年睡覺的時間——他的認知和身體表現變得幾乎和壹個24小時睡不著的人壹樣難以區分。六天每晚睡四個小時都是壹樣的結果。壹個人24小時保持清醒,其表現和血液酒精濃度為0.1%的人差不多。換句話說,睡眠剝奪的“正常”水平使我們的表現達到了醉酒的效果。
從短期來看,睡眠不足對我們的表現有著深遠的影響。首先是對感覺和運動技能的影響。在壹項對大學籃球運動員的研究中,休息良好的運動員比那些照常作息的運動員表現更好。情緒控制也會受到影響,前額葉皮層和杏仁核之間的聯系會減弱,使我們容易沖動,容易抑郁。
我們的思考和決策能力也會急劇下降,在學習、記憶、簡單計算和分析推理方面表現不佳。事故和失誤的比率增加了。在壹項對Brigham婦科醫院實習生的研究中,與那些工作時間短、輪班65,438+06小時並得到休息的實習生相比,正常工作的實習生每晚因為註意力不集中而犯的錯誤是後者的兩倍,而且這個結果已經重復了很多次。
睡眠不足對健康的影響更為長遠。我們更容易出現代謝和內分泌問題,比如體重增加,導致糖尿病和心血管疾病的風險增加;免疫功能下降增加患癌風險;認知能力下降加快,患癡呆癥的風險增加。
即使妳從現在開始增加睡眠,也可能為時已晚,因為孩子的大腦生長變化太快,比成人更容易出現睡眠不足;那些影響可能會伴隨他們壹生,不管他們以後的習慣如何。
對於成年人來說,我們可以從短期睡眠不足中恢復過來。賓夕法尼亞大學的睡眠研究員大衛·丁格斯(David Dinges)發現,經過五個晚上的睡眠剝奪後,睡個好覺可以讓妳重新充滿活力。如果真的是長期睡眠不足,想要恢復就要看睡眠質量了。身體恢復可能需要幾周,有時甚至更長時間。我們常常無法享受每晚十小時的睡眠,哪怕是壹周,這也太奢侈了。
諷刺的是,很多人都不想睡壹會兒,即使他們可以。我們沒有意識到我們剝奪了自己的睡眠。很多人認為我們每天可以睡五到六個小時。我們真誠地相信,我們已經完全清醒了,這也是我們最好的狀態。然而,我們對自己需要多少睡眠知之甚少。
在壹項研究中,Brigham婦科醫院的睡眠科學家Elizabeth Klerman要求人們遵循他們的睡眠計劃兩周。他們可以選擇每天醒多久,睡多久。然後,他們進入睡眠實驗室。Klerman對兩件事感興趣:準備時間和睡眠持續時間。第二天,她發現受試者的平均睡眠時間是1.2個半小時,甚至可以睡1.6個小時,這說明他們都有睡眠不足的問題。在實驗室的第壹天,測試入睡準備時間時,壹些人在技術人員離開實驗室前就睡著了。換句話說,他們非常困。
但是,他們認為自己很清醒,狀態很好。克勒曼說,我們每個人都有自己的“不適程度”,但這並不意味著我們真的表現良好。
Charles Czeisler發現,我們在壹兩天前就意識到了睡眠不足對我們表現的影響。然後,我們沒有發揮出最好的水平,我們再也沒有意識到這壹點。“這是另壹個妳,”切斯勒說。
在另壹項實驗中,Kalerman研究了哪些因素限制了受試者的睡眠時間。她對壹個科目印象深刻,因為他能正常睡覺後又回來了。他說,他希望再次填寫表格,並重新評估他大腦的敏感度和性能。他說,直到多睡了壹會兒,他才意識到自己以前有多差,希望能把以前的分數降下來。“他已經忘記了被警告的感覺,”克萊門說。當時他以為自己很清醒,很有能力。
“為什麽要讓大腦監控自己?”克萊門問道。
目前對睡眠的研究讓我們對睡眠有了更深的理解。我們每個人都想變得高效,但是當我們試圖通過延長工作時間來改善我們的表現時,實際上沒有任何好處。休息得越少,我們失去的就越多,我們的效率就越低。妳原本敏銳的觀察力會降低,甚至幸福感會降低,甚至更容易生病。沒有人知道我們在這個過程中犧牲了多少能力和健康。人家只會告訴妳,每天睡五六個小時沒關系,妳還是會表現的很好。事實上,我們完全低估了睡眠的價值,盡管它可能對現在和未來的表現產生根本性的影響。
和大多數事情不壹樣,睡眠是需要自己來完成的。這個世界上沒有人能代替妳睡覺。