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人類為什么要睡覺 至今沒有找到確切答案

  斯坦福大學醫學院研究團隊近一項發表在《自然》上的論文指出,斑馬魚睡眠時的神經活動特征與人類相似。這意味著睡眠活動至少在4.5億年前已經演化出來,此時地球上的動物仍然全部生活在海中。

  吃飯、睡覺,這是每個人每天都要做的事情。可有誰想過,人為什么要睡覺,這看起來是一個極其簡單的問題,但是答案卻比你想象的要復雜得多。多年來,科學家進行了很多推測和猜想來解釋為什么人類每天晚上需要睡覺,但至今沒有一個統一的確切答案。

  睡眠是為了保存能量?

  在睡眠原因的推測中比較的有能量保持理論,這種觀點認為睡眠只是用來保存能量的方式。對此,長期從事睡眠心理學基礎研究的國家“萬人計劃”青年拔尖人才、西南大學睡眠神經影像中心主任雷旭教授告訴科技日報記者,1975年,美國神經科學家伯格提出睡眠的目的是為了降低基礎代謝率,使獲得的能量得以保存,并且恢復白天丟失的能量。動物也是從慢波睡眠中開始進入冬眠狀態的,其慢波睡眠的特點與人類睡眠高度相似,提示睡眠可能和冬眠現象有著共同的目的——保存能量。“但目前,反對這種觀點的呼聲非常高,一個相反的觀點認為睡眠大約可以節省5%—10%的能量,多不超過15%,節約的能量非常有限,恢復和保養論可能過于粗糙和簡單。”雷旭說。

  誠然,睡眠的確可以幫助我們節約能量,這對在溫飽線掙扎的動物和原始人類來說是性命攸關的。在食物匱乏的季節,動物們會通過延長睡眠時間,甚至開始冬眠來保存能量。然而,隨著進化的推進,某些物種不再終日為了填飽肚子而奔波,比如人類。甚至有人說睡一晚只能幫人類節省約110卡路里,僅相當于一個熱狗面包的熱量。那是不是說,人們每天只要多吃一個熱狗面包,就可以不用睡覺了?很顯然,答案是否定的。這說明,除了幫助節約能量之外,睡眠對人類還有其他更重要的意義。

  睡眠是為了更好的學習記憶?

  與能量保持理論不同,還有人提出了睡眠的功能論。這一派學說認為,睡眠是為了實現某種功能,比如“記憶鞏固”,不少睡眠剝奪實驗顯示,睡眠會影響長期記憶的鞏固。不管是動物還是人,在學習新知識和復習已學知識后睡上一覺的話,記憶效果會好得多。

  “睡眠的功能論得到了廣泛認可。現在學界普遍認為睡眠有利于神經組織的修復和生長,以保證次日白天功能的正常發揮。”雷旭說,睡眠對記憶具有保護和鞏固的作用,良好的睡眠對于第二天的再學習也有重要的作用。通過神經成像等技術手段,人們發現了記憶在睡眠中得到保護的更多細節。在睡眠過程中,白天編碼的記憶信息會進行重激活,重新播放一遍。這些記憶信息的重激活與睡眠過程中特有的腦電波密切相關,包括紡錘波、慢波等。

  人們還逐漸認識到,不同的睡眠時間,鞏固的記憶類型也不相同。比如在前半夜,慢波睡眠比較多,主要對陳述性記憶和空間記憶進行鞏固,“我們建議青少年要早睡,少熬夜,其實這對加強知識、公式等陳述性記憶是非常有幫助的。”雷旭說。而后半夜,快速眼動睡眠比較多,這與程序性記憶和情緒記憶的鞏固有關。“這也就是為什么一些情緒障礙患者經常在后半夜出現更多恐怖夢境,甚至出現夢魘的原因。”他說。

  近幾年來,“突觸穩態說”異軍突起。“突觸穩態說其實是對睡眠學習和記憶功能論的一種解釋,主要說明記憶鞏固過程中,大腦究竟發生了什么。”雷旭說,突觸穩態說認為,突觸作為神經元間信息的傳遞通道,在人清醒的時候,新信息不斷輸入大腦,為了適應信息傳遞的需求,突觸活動不斷增強。但是突觸不能無限活躍,否則將再沒有空間來形成新的記憶。而睡眠期間由于和外界刺激的相對隔絕,突觸在這段時間得到充分休息,突觸的相對回縮為新一天接受信息的輸入,學習新事物做準備。其實,為了解釋睡眠和記憶鞏固之間的關系,也有學者提出了系統鞏固假說。該假說認為,記憶的鞏固,主要依靠前額葉和海馬區的配合來完成。海馬區負責臨時儲存白天形成的新記憶,而睡眠過程中,前額葉則把臨時儲存的記憶分配到全腦去。這是一個完全不同于突觸穩態的假說。

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