透視睡眠的科學:為什麼要睡覺?怎麼睡才能睡飽睡滿?

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總是覺得睡不飽,瞌睡蟲為何如影隨形?這睡意到底是什麼?睡意又是從何而來的呢?我們都知道睡眠是順應體內複雜的生理機制而來的,它影響著我們醒著的每分每秒,甚至也可以安撫我們負面情緒。但除了這些,從關上燈到入睡,這中間是什麼領著我們進入夢鄉,而我們的身體又發生了什麼事呢?

以下影片將介紹睡眠的神祕之處,影片內容結合由 David Randall(專研睡眠的科學家) 所著的Dreamland: Adventures in the Strange Science of Sleep,及其他科學見聞。從了解我們的腦袋是如何回應日光及黑暗,到燈泡發明後,人工光源對睡眠的影響。裡裡外外了解我們一生中最重要的生理行為之一。

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=3mufsteNrTI[/youtube]

近十幾年來,神經科學領域的發展讓科學家了解睡覺不只是讓身體腦袋暫時關機而已,它可說是生命週期中極為重要的行為。是什麼讓我們保持清醒和入睡呢?這開關掌握在腦中兩個相互切換的迴路系統。白天的時候,腦內釋放的神經遞質會活絡視丘(thalamus)及大腦皮層(Cerebral cortex)讓我們處於清醒系統,但在一整天的活動下來,消耗能量所產生的物質 – 腺苷(adenosine)會漸漸抑制神經元的活動,進而啟動掌管睡眠系統的腹外前視核(Ven-TrolateralPreoptic nucleus)和下視丘(hypothalamus)。

另外,位於我們視網膜上的感光細胞會將進入視網膜的光源傳送至大腦。當周圍環境變暗時,大腦會發出神經訊號,通知腦內的松果體(pineal gland)釋放使我們產生睡意的褪黑激素(melatonin),這一連串的生理機制,逐漸將神經元活動的週期調整至與 24 小時的晝夜變化同步,成為我們的晝夜節律(circadian rhythm)。

那燈泡發明跟我們的睡眠有何關聯呢?在燈泡尚未發明的時候,人類的生活作息和其他動物一樣,可是日出而作,日落而息的。而在燈泡發明後,我們可以如愛迪生所願的,更有效地利用夜晚時間,這也表示,我們改變了本應順應晝夜的生理作息。而在現今都市生活中,幾乎所有的區域都有程度不一的光害,我們的大腦無法辨識進入視網膜的光源是否為自然日光,也無法確認我們是否該處於清醒系統,我們的睡眠開關因為人工光源的影響而變得紊亂,更不用說我們每天盯著電腦螢幕和手機所接收的光源了。

也因為增加了夜晚的活動時間,我們實際睡眠的時間漸漸地減少而產生了睡眠剝奪(sleep deprivation),對其他動物而言,睡眠剝奪可是會致命的,而我們人類為了對抗睡眠剝奪後產生的精神不濟,我們需要更多像是咖啡等的提神物來欺騙大腦我們需要休息的事實,或是藉由酒精、藥物幫助我們入睡,這可是永無止境的惡性循環啊。

但人類是會演化的,每個人所需的睡眠時間也因人而異。目前科學家也尚未能解開除了修復身體機能外,我們需要睡眠的原因。在此同時,為了確保自己可以每天精神飽滿,最好的方式就是找出自己所需的睡眠時間和晝夜節律,盡量減少睡眠剝奪,還有對抗睡眠剝奪的提神補給囉。

編譯 / 王伶方 Natalie

(資料來源:Brainpickings,影片來源:It’s Okay To Be Smart、首圖來源:peasap

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