关于睡眠和生物钟,你和你父母各对一半 | 好奇记

好奇心

今年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了三位发现了生物体昼夜节律的分子机制的教授,分别是Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young。各种新闻稿和深度分析稿中,都叫我们要顺应大自然的节奏,早睡觉。

可现实生活却是,

有的人每天10、11点睡觉,为自己规律的生活洋洋得意。

有的人每天2、3点睡觉,因自己规律的生活饱受批评。

有的人推崇睡两、三个小时,起来工作,再睡两、三个小时,因此节约了时间,还写成了书。

有的人睡醒了,就神清气爽,有的人根本睡不醒。

说好的,大自然的呼唤呢?

(睡眠占了三分之一的时间,快来一起了解它)

— 来自研究了三天三夜生物学报告的岛主

. . .

首先,这个大自然的节奏,昼夜节律,是什么?

十八世纪的时候,天文学家发现含羞草在白天会对着太阳展开叶子,黄昏会闭拢叶子。他把这个植物放到了黑暗中,发现叶子继续维持白天展开,黄昏闭拢的节奏,虽然它没有见到太阳。生物这种持续的、以24小时为周期的变动,就是昼夜节律(circadian rhythm),生物钟的一种。(为了方便,下文说到的生物钟,都是这个24小时的生物钟)

后来,有各种实验,把人放到黑暗中,例如洞穴、地下室、小黑屋等。(这些人是自愿的)

发现这些见不到阳光也没有手表的人,还是过着睡觉、起床的生活,只是越来越晚睡。外面过了30天,他在黑屋里只过了大约29天。

证明:

人也有昼夜节律

这些人自身的生物钟大于24小时,大约在24小时到26小时之间。(后来,在实验中也出现了越睡越早的人。)

人的身体为什么会知道时间呢?

简单粗暴的来说:人的时钟基因会产生时钟蛋白,而这些时钟蛋白会抑制时钟基因产生新的时钟蛋白,等到时钟蛋白全部被降解(分解),时钟基因又开始产生新的时钟蛋白。这种此消彼长的一个轮回,就是一天,人的身体就这样掌控了时间。(时钟基因是一系列基因共同合作体系的简称,现在已经发现12到14种基因和计时有关)

我们体内几乎所有的细胞,都有这样一个计时器,作为本地时间,调控着细胞内的作息。它们肯定没有机械表精准,但对细胞而言已经够用。

负责让这些计时器协调工作的,是控制身体标准时间的SCN组织。SCN就像古时候的钟楼,向外统一播报着时间,每一个细胞都根据这个时间来调整自己的误差。

如果,SCN被破坏,那我们身体的每一个部分都会按各自的时间来运作,渐行渐远,导致身体机制出现各种紊乱。

SCN,全称Suprachiasmatic Nucleus,视交叉上核。位于人的大脑。

在没有光的情况下(小黑屋场景中),标准时间,主要由时钟基因决定。基因的差异,解释了为什么有的人被关在小黑屋会越睡越晚,有的人越睡越早。有限的数据表明,人的这种自带周期,平均是24小时15分钟(也有报告说是25小时,据说一个人长期生活环境越照不到太阳,他的周期就越长)。

当这些人从小黑屋里出来,就都会回归正常的24小时作息。而这,是SCN在根据环境,调整内部时间的结果,靠的是太阳光。

通过对光线的感知(具体说来,是眼睛里的一种光敏的神经节细胞在感知),SCN会知道身处是白天还是黑夜,由此来调节自身的时间,让我们与所处的环境相适应,保证我们总是在白天活动,晚上休息。

就当你以为人的意识远超其他生物时,我们身体的作息方式,和动植物几乎一样,都是6亿年前不知名的祖先那儿,继承而来。就算睡觉是我们最能感知到的作息规律,各个细胞也没学会按睡觉时间来调整自己的作息。就算你上了20年的夜班,你的细胞们还是跟从每天清晨的那束光,安排自己的一天。

这套生物钟,是祖先,为了躲避夜的黑暗和寒冷,享受白天的明亮与温暖,而进化出来的细胞协作机制。所以,它不是我们意识认知的时间,而是身体根据阳光认知的时间。

它全方位的调控着我们身体的机能,包括睡眠、机敏程度、温度(发烧的人,傍晚温度最高)等等。

既然这是大自然的规律,为什么对很多人而言,早睡那么难,那么不自然?

官方答案:因为睡觉是一个复杂的体系,受很多因素影响。稍微有个基因、激素、吃的东西、环境等和别人不太一样,你的睡觉体系,就会和别人不一样。

真实情况:科学家也是这几十年才开始研究睡眠,所以很多问题,都还未知。

但已经发现的情况,有这些:

1

在各种因素中,青少年早睡难的主要原因是,他们的生物钟平均比成年人晚两个小时,其中有10%到20%的少年晚四个小时。原因不明,可能是类固醇激素捣鬼。所以,青少年在此范围内的晚睡晚起是符合他们的生物钟的。

这种现象从10岁开始,20岁以后,开始消失。这就解释了为什么年轻的时候,都觉得自己是夜猫子(晚上不想睡,早上不想起),而25岁以后的人,都表示自己熬不动夜了。

成年人和青少年的矛盾之一,就是清晨精力充沛的妈妈(爸爸、老师)遇上一个晚上精力充沛的少年(少女)。

并且,平均而言,女生是19到20岁开始,生物钟往前调。男生是21到22岁开始。所以,谈恋爱的男女,有时也会遇到时差的矛盾。

2

现代人早睡难,还有一个重要原因,是我们早就远离了自然。

在爱迪生发明灯泡,照亮黑夜的同时,他还说了一句话:睡觉就是浪费时间,是原始人的遗物。也是这个灯光,让我们可以更多的待在室内,远离自然光。

想象一下,在太阳下打野、摘果子、农作的古人和现在出了家门、进办公室的我们,你就不难理解我们离呼唤我们的大自然,离得有多远。

现在,夜晚明亮的灯光,照亮心灵的手机或电脑屏幕,反而在误导着我们的身体,告诉它,这才是应该活跃的白天。

要我说,现在全人类的最大矛盾,应该是超速发展的科技化现代生活方式与超低速进化的原始人身体的矛盾。

3

在原始人身体进化之前,我们能做点什么来协调这种矛盾呢?

第一大步. 响应大自然号召:每天享受清晨的阳光,调准我们的标准时间。

第二大步. 睡前远离现代科技的光:

a. 睡觉前洗漱的卫生间,灯不要太亮。

b. 睡觉前半小时,不要看手机、电脑和电视。(实在无聊,可以闭着眼睛,听书、听歌、睡前冥想)

c. 睡觉的房间,越黑越好。

实在不行,还有第三大步. 睡不着不用焦虑。黑暗中躺在床上,哪怕没睡着,也是一种休息。(这条来自冥想课)

这些对改善老年人的睡眠质量都有用。有实验发现,如果老年人白天多照阳光,晚上在特别黑暗的地方睡觉,睡眠质量会提高不少。(快告诉睡不好的爷爷奶奶、外公外婆)

作为一个资深夜猫子,我无数次精力晚上不想睡,早上特后悔,午后撑不住,喝杯咖啡或睡一觉,成就最佳恶性循环。

亲身证明,晒太阳是最轻松,无痛苦的调整生物钟方式。去到新的地方,照当地的阳光,对调时差也有奇效。(其次,是冥想。)

夜班的同学,怎么办?教授们都不负责任的说:不要上夜班,别说我没警告你。

4

有的人睡得久,有的人睡得少,有的人睡得早,有的人睡得晚,还有的人断断续续,这些可能都是基因和年龄决定。

当然,科学家说,睡得特别早或者特别晚的都是个案,人群基本符合正态分布,大部分的人都处在偏早睡地带和偏晚睡地带。那些说自己睡得很少的人,实验一跟踪,发现也没有他们自己说得那么少。

自己的身体,自己最清楚。抱着自我负责的态度,你可以根据以下几点来检查自己是否睡得好

平时不需要闹钟,自然醒。

醒了很快就能起床。

白天不疲倦。

如果你变得更易怒和冲动,那你多半睡得不好。(缺觉的人,脾气不好)

如果你发现自己睡得不好,请参考上一条来调整自己的生物钟。

5

说了那么多,回到最初的一个问题,人为什么要睡觉?最多生物学教授赞同的是以下三点:

有些修复和新陈代谢的基因只在睡觉时,被激活。

大脑只有在人睡着时,才能清理脑细胞产生的废物。不像身体的淋巴系统,随时在带走血液里的废物。只有在睡着时,脑细胞才会变小,细胞间才用间隙,让脑脊液流动,带走白天产生的废物,例如淀粉样β蛋白(老年痴呆的大脑里,有大量这种蛋白)。

人在睡眠中,会消化和整理信息和记忆。睡醒后,记忆力、创造力和整体判断力都大幅提升。对前一天接收到的信息也有了更好的理解。(心理学会说,这是潜意识在工作)

弗洛伊德说:“我们似乎仅有三分之二属于现世,三分之一尚未诞生。”潜台词是,快来跟我研究这三分之一的睡眠时间吧,然后写下了《梦的解析》。生物学家们,对这个话题的关注,实在有点落后。

. . .

好奇问题大挑战

挑四个,答一下。

从上床到正式决定睡觉这段时间长短的影响因素是?

影响身体决定的主要因素是:

:文中提到的自然的和科技的。

睡眠压力:你的身体觉得你有多想睡觉。身体对这个有一些衡量的指数,例如腺苷。我们喝咖啡的时候,就是阻止了腺苷的累积,导致大脑不觉得困,但身体很累。

荷尔蒙:例如褪黑素不足时,人就很难睡着。

影响心理决定的主要因素是(岛主开始瞎扯):

明天的安排:明天有重要安排的时候,你就会决定赶紧睡。

心情:激动、焦虑、伤心等一切不平静的心情,都影响入睡时间。

拖延症的程度:你都上床了,为什么不睡觉?活捉拖延症在床。

都是睡8个小时,为什么晚上11点入睡,醒了感觉很舒服,凌晨4点入睡,醒了却很累?

虽然因为你很困,凌晨4点你倒头就睡,自以为睡得很沉。但实际上,你的生物钟在提醒你,该起床了,你的细胞们并没有办法好好休息。所以,白天睡觉的质量是很差的。

小二追问:我闭着眼睛呢,它怎么知道白天了?

首先,人眼睛对光线的感知,是不需要睁眼的。它和眼睛成像系统是分开的。盲人的眼睛,也对光线有感知。

其次,就算你在小黑屋里,你身体的标准时间,也会按照头一天见到的阳光和体内的计时器来计算天亮的时间。虽然体内的计时器和大自然有时差,但也最多也就1个小时的样子。

一人睡好,还是两人睡好,为什么?

站队一人的理由

对方打鼾、磨牙、踢脚等活动,降低睡眠质量。

作息时间不同,打扰对方。

自己睡,隐私感和神秘感更好。

站队两人的理由

后叶催产素(oxytocin)增加,爱情激素的一种,缓解焦虑。

皮质醇(cortisol)增加,降低压力。

分开睡的成本高,床+空间。

想要调整一个人的作息时间,怎么办?

带他(她)晒太阳。

. . .

下一期【好奇记】调研

谷歌的新人工智能阿法元(AlphaGo Zero),只花了三天自学,就在围棋上百战百胜的击败了阿法狗(AlphaGo)。而阿法狗去年就代表人工智能,首次战胜了人类的围棋世界冠军。

一位资深有缘人,对着新闻提了一堆问题,强烈要求,讲讲人工智能和深度学习。来吧,提出你们的好奇问题,下期【好奇记】来解答。

今天小茶岛有大改版,好奇的同学可以去【岛主自白】里看改版的内容。

. . .

今 日 贡献

这篇文章的内容主要来自以下几位高人的研究:牛津大学教授Russell Foster,今年的诺贝尔获奖者Jeffrey C. Hall和Michael Rosbash,德州大學達拉斯西南醫學研究中心的教授Joseph Takahashi,俄勒冈健康与科学大学的教授Jeffrey Iliff。

先 到 这 里 吧

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