感覺每天睡不夠?睡啥睡起來嗨 有人想讓你少睡點
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工作、交友、鍛煉、育兒、進餐以及閱讀,人們每天似乎都有做不完的事情。為了更充實地生活,我們許多人不得不佔用額外的睡眠時間,並在第二天為此付出高昂代價。然而,對美好生活的渴望導致許多人大幅減少睡眠時間,有些甚至數日無眠。
難怪有許多人將睡眠視為一種普遍性疾病,它剝奪了人類1/3意識清醒的生命時間,而尋求治癒這種疾病的努力往往會得到非常慷慨的資助。這是睡眠研究者的「聖杯」,現在他們可能正在接近這個目標。
圖:2009年8月12日,在阿富汗庫納爾省的白沙瓦山谷,這名美軍士兵在執行夜間任務時小憩
正如大多數人類行為一樣,我們很難將文化習慣以及生理需求徹底分開。在柔軟的床上,孤身一人或與愛人睡上8個小時,實際上不再是人類的典型行為。在傳統社會中,睡眠模式正變得零碎不堪,而社會活動會貫穿整個晚上。當有趣的事情發生時,群組成員就會醒來,有時他們甚至會在談話中睡著,這已經成為一種退出爭論的禮貌方式。睡眠是普遍存在的行為,但我們完成它的方式卻多種多樣。
不同物種的睡眠行為也有很大差異。食草動物的睡眠時間要比食肉動物少得多,比如大象需要4個小時的睡眠,而獅子的睡眠時間長達20個小時,這或許是因為後者比前者需要更長的時間來尋找食物,並且需要更多時候保持警惕。作為雜食動物,人類會在兩種睡眠取向之間搖擺。生理節奏(身體主時鐘)允許我們預測每天的環境周期,並安排我們的器官在某種時間軸上的功能,這樣它們就不會互相干擾。
我們的內在生物鐘基於一種化學振蕩,這是一種細胞層面的反饋迴路,它需要24小時才能完成,並且由我們眼睛後面的腦細胞(在我們視神經交匯點附近)監控。即使是在沒有光線或時鐘的洞穴深處,我們的身體也保持著大約24小時的日常周期表。這種孤立的狀態被稱為「自由運行」,我們知道它是從內部驅動的,所以我們的生物鐘運行得有點兒慢。
如果沒有光線重置生物鐘,我們每天會遲醒幾分鐘。這是在每個已知多細胞生物中發現的、根深蒂固的循環機制,就像地球自轉和相應的晝夜周期那樣不可避免。
人的睡眠包括幾個90分鐘長的大腦活動周期。在清醒的人體內,腦電圖(EEG)讀數是非常複雜的。但隨著睡眠的開始,腦波會變慢,通過第一階段(放鬆)和第二階段(輕度睡眠),進入到第三階段和慢波深度睡眠狀態。在這個恢復階段之後,大腦會進入快速眼動(REM)睡眠狀態,它在很多方面都與清醒的大腦相似。從這個階段醒來,睡眠者可能會有做夢的感受。
睡眠剝奪研究最寶貴的成果之一就是發現了明顯的個體差異:有些人在不眠之夜後表現得更好,有些人則陷入無與倫比的痛苦之中。這種差異相當明顯,而且似乎依賴於某些神經遞質受體編碼的基因變體,由此開啟了一種可能性,即很快人們就可能依據自己的基因類型定製興奮劑的種類和劑量。在千禧年之後,每24小時中就有1/3被消耗在睡眠中被認為是不可思議的,並且沒有必要。就像避孕藥將生殖與性分離開來那樣,科學家們似乎準備用人造興奮劑將我們從動物王國的古老需求中解放出來。
任何對睏倦的治療都必須針對大腦的前額皮質。大腦的執行功能特別容易受到睡眠不足的影響,缺乏睡眠的人更容易去冒險,也不太可能做出新奇的或富有想像力的決定,或者計劃合理的行動過程。科學家們推測,Modafinil和Armodafinil等興奮劑可重新激活這些區域,並能有效對抗睡眠缺失帶來的負面影響。
在連續60個小時的清醒過程中,每隔8小時就注射400毫克的Modafinil,可以幫助人恢復正常精力,繼續執行枯燥或創意十足的複雜任務。它避免了伴隨睡眠而來的冒險傾向,同時幫助陳述性記憶(事實或個人經歷)和非陳述性記憶(學習技能或無意識聯想)恢復正常。這給人留下深刻印象,它與20毫克右苯丙胺或600毫克咖啡因的恢復效果大致相同(相當於6杯咖啡)。雖然咖啡因的半衰期較短,而且必須每隔4個小時服用一次,但它的優點是無處不在,而且相對便宜。
對於任何為了完成論文而通宵狂飲能量飲料的大學生來說,興奮劑能使他們的工作更有針對性、更專註,這一點也不令人感到奇怪。而對於服用安非他命的人來說,一個更具挑戰性的測試是如何成功地接聽祖母打來的電話。要設計出既能讓人集中注意力又不會產生負面效應的興奮劑是非常困難的。也就是說,它不能讓人失去與更廣泛環境相關聯的能力,並可做出微妙的、符合社會規範的決定。
易怒和急躁會影響團隊的活力和社交技能,但在藥物研究中,這些細微差別通常被忽略,因為它們通常被視為不可靠的自我報告數據。這些問題在早期以藥物為基礎的減少睡眠的方法中被忽視了,它們是在政府機構——加拿大國防研究和發展中心設計一種巧妙的實驗範式中發現的。
1996年,國防心理學家馬丁·泰勒(Martin Taylor)對志願者進行了配對,並給了2人團隊中每人一張地圖。其中一幅地圖上標出了一條路線,任務是向同伴精確地描述它,以便後者能在地圖上複製路線。與此同時,研究人員也在聽取他們的口頭對話。對照組的志願者們經常會在地圖上標出一個地標,比如:「你看到廣場西邊的公園了嗎?」
而服用興奮劑Modafinil的志願者忽略了這些反饋請求,而是提供了一些不太禮貌、不夠委婉的指示,比如:「在環形交叉路口往西走,然後在公園左轉。」他們的對話較短,他們製作的地圖也比對照組的志願者更加粗糙。更重要的是,Modafinil會導致服用者高估自己的表現:那些服用者不僅表現得更糟,而且也不太可能注意到他們的表現。
在減少睡眠的研究中,興奮劑被證明是令人感到失望的,原因是我們仍然未能真正理解為什麼人類要睡覺。100多年的睡眠剝奪研究證實了一個事實,即睡眠不足會讓人昏昏欲睡。反應遲鈍,信息處理能力降低,無法持續保持注意力都是睡意來襲的表現,但是最可靠的指標是入睡時間縮短,或者躺在黑暗的房間里睡得更快。畢竟,睡眠的主要功能是讓人在白天保持清醒。
由於興奮劑未能成為睡眠的生物替代品,「睡眠革新者」的新口號是「提高效率」,這意味著實際上減少了完整睡眠功能所需的時間。美國軍方研究機構——美國國防高級研究計劃局(DARPA)致力於將整晚的睡眠時間壓縮到更短的時間內,包括採取強迫睡眠手段,並將睡眠集中在最佳恢復性階段。現役軍人需要認知和生理功能發揮到最佳以執行任務,即使他們在24小時周期中只睡幾個小時。
馬里蘭州沃爾特里德陸軍研究所下屬軍事精神病學和神經科學中心心理學家南希·韋森斯坦(Nancy Wesensten)承接的任務是,找到維持士兵長時間行動的方法,以抵抗急性或慢性睡眠剝奪造成的影響。韋森斯坦認為,個人睡眠應該被視為一種重要的資源,就像食物和燃料那樣。與海軍陸戰隊一起,韋森斯坦並不是要創造始終能保持清醒的超級戰士,她甚至不認為自己能提高研究對象的表現,因為這些人已經是精英中的精英。每個人最終都要睡覺,但戰場要求士兵們在特定時間內保持清醒和警惕。
美國陸軍和空軍在使用興奮劑方面有著悠久的歷史,他們在24小時飛行中率先使用Modafinil和右旋安非他命,但海軍陸戰隊通常不會接受任何藥理干預。除了韋森斯坦,DARPA研究夥伴、Advanced Brain Monitoring (ABM)聯合創始人克里斯·貝爾卡(Chris Berka)也稱,她對興奮劑的使用持謹慎態度。貝爾卡表示:「通常新的興奮劑被發現時,它的效果會很好,能引起很多人的興趣,但此後你會聽到很少關於它們的信息,因為它有其局限性。」
許多失敗的空軍任務已經引起人們的關注,比如安非他命可能引起妄想症的危險。1992年,在空軍對安非他命下達禁用令不到10年之後,「暴走丸」(go pills)在阿富汗戰爭中悄然興起,支持飛行員進行長時間的戰鬥。
2002年4月17日,曾受訓成為頂級槍械戰鬥機飛行員的哈里·施密特(Harry Schmidt)少校駕駛一架F-16戰鬥機在坎大哈上空飛行。加拿大士兵正在下面進行一場演習,控制人員告訴施密特不要開火。然而,施密特確信自己受到攻擊,速度失控的他予以反擊,並殺死了4名加拿大士兵。這起誤傷友軍事件導致施密特在軍事法庭上受審,但在媒體上,受審的卻是藥物。
從軍是角度考慮,ABM公司曾開發名為Somneo Sleep Trainer的面罩,利用一兩個小時的「窗口時間」在移動睡眠環境中進行戰略性小憩。通過屏蔽環境噪音和視覺干擾,這個面罩在眼睛周圍附帶有加熱元件,這主要基於面部變暖有助於讓人們入睡的發現。面罩上還帶有藍光,隨著你設定的鬧鐘時間臨近,它會逐漸變亮,抑制睡眠荷爾蒙褪黑素,讓你更快清醒過來。
理想狀態下,睡眠周期(從慢波睡眠到快速眼動睡眠)為60到90分鐘,但20分鐘的小憩有助於士兵儘快進入第二階段睡眠。Somneo的面罩想法是快速通過第一階段的睡眠,這是個幾乎沒有內在好處的入門階段,而第二階段睡眠至少能恢復疲勞的肌肉,並讓人保持警覺。
對於聖迭戈附近彭德爾頓軍營的海軍陸戰隊隊員來說,4個小時以下的睡眠時間是基本訓練和高級訓練的嚴酷考驗之一。作為塑造性格磨練的壓力源,在經歷了一整夜的無眠痛苦之後,這是一項個人耐力測試。但正如韋森斯坦所指出的,它與其他目標背道而馳,比如學習如何安全地處理槍支,然後在一個月的時間內記住這些信息。
貝爾卡也同意這個觀點。她解釋說:「我們已經證明了慢性睡眠剝奪的累積效應,它會對學習和記憶產生影響。」在ABM將大腦監控設備帶進營地進行了28天的測試之後,貝卡爾說:「這種剝奪睡眠訓練影響了我們訓練士兵新技能的努力,指揮官承認這一點很重要。為數十名學員配備夜視鏡,訓練他們分辨敵友,這都不便宜。」
Somneo面罩只是眾多試圖保持士兵頭腦清醒的嘗試之一。另一項倡議涉及開發膳食補充。Omega-3脂肪酸(如魚油中發現的脂肪酸)能在48小時內讓人保持不睡覺的狀態,同時也能增強注意力和學習能力,而海軍陸戰隊可以期待看到更多的營養補品進入定量供應。目前的問題是,阻止短期睡眠不足癥狀的措施是否也能防止其長期影響。
諸多研究顯示,多年的睡眠不足會使我們變胖、生病甚至變得愚蠢。越來越多的疾病被認為與晝夜節律紊亂有關,這是一種危險因素。Somneo面罩和膳食補品(換句話說,黑暗和飲食)是練習「睡眠衛生」的方法,或者是優化健康睡眠的行為。在不眠之夜之後,它們都有助於人們達到8個小時令人滿意的睡眠效果。但「增強人類」的支持者並不滿足於這種常態,總有些技術先驅們會不遺餘力地擺脫對睡眠的需求。
紐約企業家查爾斯·費舍爾(Charles Chip Fisher)坐在擺滿書籍的書架前,雙手合十,準備將自己的產品推銷到互聯網上。在他面前經過拋光的深色木桌上擺著一款裝置,由一個提供電流給兩個海綿黃色球體的電源組成。為了開始在線教學視頻,費舍爾在一杯水裡蘸著海綿,然後把海綿放在他的鬢角下面。裝置啟動後,當脈衝穿透他的頭骨到大腦的前額皮質區域時,費舍爾平靜地眨了眨眼睛。費舍爾的設備已經於1991年通過食品和藥物管理局(FDA)的批准,它在治療失眠和其他疾病方面效果驚人。在對抗睡眠的戰爭中,它也是一種新型武器裝備。
費舍爾是紐約麥迪遜大道費舍爾-華萊士實驗室的總裁,消費電子行業也非常熟悉費舍爾的家族。因為在真空管的「黃金時代」,他父親的公司推出了無所不在的Fisher Radio接收器。他的音高包含了深夜電視廣告的所有特徵——客戶推薦、退款保證、來自CBS電視台的片段,各種情緒上的爭論可能會影響理性主義者的購買行為。
費舍爾獲得了美國麻省理工學院電氣工程師索爾(Saul)和伯納德·利斯(Bernard Liss)兄弟的專利,即經顱刺激裝置。他認為身體是一種材料的集合體,有些材料導電性更強,另一些則絕緣。費舍爾解釋稱:「要想穿透骨頭和頭顱意味著,我們需要更高的載流頻率,即15000赫茲頻率。我們花了8到12年的時間才得出這些結論,身體受頻在0到40hz之間。」那些尋求治療失眠的人是費舍爾增長最快、最大的目標,患有難治性失眠症的人會嘗試任何事情來獲得睡眠。
經顱直流電刺激(tDCS)在提高睡眠效率和認知增強方面是一項很有前途的技術。通過顱骨最薄的部分,交流電對背外側前額葉皮層的作用幾乎和電痙攣療法(ECT)一樣神奇。ECT也被稱為「休克療法」,它因過度使用而聲名狼藉,這在肯·凱西(Ken Kesey)的小說《飛躍瘋人院》(One Flew Over the Cuckoo』s Nest,1962年)和1975年改編電影中得到了集中體現,但它在減輕嚴重抑鬱症方面卻出奇地有效。
我們並未真正理解為什麼會這樣,即使在今天的更溫和、更有針對性的ECT治療中,副作用也使它成為藥物治療之外的最後手段。與ECT不同的是,tDCS使用非常溫和的電荷,不足以直接導致神經元放電,而是剛好能稍微改變它們的極化程度,降低其放電閾值。
髮際線上方(與太陽穴相一致)的頭皮處安有電極,它們會發出輕微的、短暫的刺痛感,之後就不會有任何不適的感覺。美國空軍研究實驗室下屬人類效能局的安迪·麥金利(Andy McKinley)表示:「我們用那種刺痛的感覺來創造虛假範式。控制對象只接受幾秒鐘的刺激,不足以產生任何認知效果,但足以讓他們在皮膚上產生同樣的感覺。」
在進行了半個小時的真實治療後,受試者精力充沛、精力集中、十分清醒。他們會以雙倍的速度學習視覺搜索技能,而他們隨後的睡眠會更沉,有更短的清醒時間和更長的深度睡眠。哥倫比亞大學內科和外科學院精神病學教授理查德·布朗(Richard Brown)認為,為了對抗失眠,這種療法適合在兩周時間裡每天使用。這種機制可能存在抗焦慮作用,熟悉Xanax或Valium的患者描述他們接受tDCS治療的效果,稱就像服用藥物那樣讓頭腦清醒。
它們對大腦的負面影響尚未被觀察到,美國食品及藥物管理局已經批准了部分設備,如Fisher Wallace刺激器,用於無人監管的家庭使用,但長期效果仍然未知。神經學家索羅什·扎吉(Soroush Zaghi)和他在哈佛醫學院的團隊正在研究如何準確地實現這些臨床結果。一旦取得進展,潛在的危險就會更容易被找到。
使用一種稍微不同的技術——經顱磁刺激(TMS),杜克大學神經科學家已經能夠引起慢波振蕩,這是我們在深度睡眠中看到的每秒一次的大腦活動漣漪。在頭皮頂部的中心區域,緩慢的脈衝到達產生慢波睡眠的神經區域,然後傳播到大腦的其餘部分。雖然Somneo面罩的設計目的是讓佩戴者更快進入一種淺睡眠狀態,但TMS設備可能會在開關打開過程中直接引導我們進入深度睡眠。
完全控制我們的睡眠周期可以使慢波睡眠和快速眼動睡眠時間最大化,確保在睡眠時間減半的同時,身體和精神上都能獲得最大好處。你的4小時睡眠感覺就像別人睡了8個小時。想像一下,這可以讓你每周多讀一本書,時間很快就會積少成多。
問題是,這種想法的怪異之處是否會阻止我們接受它。如果社會拒絕睡眠減少現象,它就不是一個生物學問題,而是文化挑戰。反對睡眠的戰爭與關於「人類增強」的爭論有著不可分割的聯繫,因為8小時的睡眠的確可以充當終極增強認知劑,而嗜睡和缺乏精神專註是難以區分的,而且許多基於藥物的認知增強劑在市場上的作用是對抗上述兩個問題的。
如果睡眠中發生的恢復功能也能在我們醒著的時候發揮作用,那就太好了!我們需要關閉有意識的自我來進行日常維護,其中一個原因是我們的視覺系統非常貪婪。葡萄糖代謝是一種零和遊戲,功能性核磁共振成像研究顯示,在睡眠過程中,葡萄糖代謝有完全不同的模式,在活動狀態或睡眠狀態中都有不同的區域激活。
一旦我們閉上眼睛睡覺,大部分可用的能量就會釋放出來。正如大多數飛機必須停飛以補充燃料一樣,我們必須在睡覺的時候恢復我們大腦功能,為第二天做好準備。一項激進的睡眠技術將允許類似的「空中加油」,它延長了單個航班(白天清醒時間)的範圍。
這種嘗試很可能會遭遇來自一種文化的強烈抵制,這種文化認為「自然才是最優的」。人們對正常情況的看法決定了什麼樣的人類表現提高是醫學上可以接受的,而倫理審查委員會對離開正常範圍的東西相當謹慎。不過沒關係,這些鐘形曲線在歷史上已經發生了根本性變化。如果要保持自然睡眠模式,在5月份航行的船隻可以利用人造光將所有的室內環境都變成永久的下午。
從任何意義上說,我們當代的睡眠習慣都不是自然的,祖先的睡眠模式將很難融入現代生活。在20世紀90年代,馬里蘭州國家心理健康研究所的精神病學家托馬斯·威赫(Thomas Wehr)曾進行自然光照試驗,並觀察到志願者複雜的睡眠節奏。黃昏時分入睡,黎明時分醒來,志願者們在半夜裡經歷了一不願小憩的現象,即兩個小時的安靜、冥想休息時間,在此期間催乳素水平急劇上升。
這個發現得到了前工業化時代歷史記錄的支持:早期現代英國家庭觀察到「第一睡眠」和「第二睡眠」,中間的時間用於祈禱或與家庭成員進行社交。由於平民社會的做法更為保守,因此人類增強正在受到軍事需求的推動,至少在美國如此。像美國空軍的人類效能理事會這樣的專門部門,正試圖讓人類更擅長以自然的方式去做些什麼。
現在整個社會都在努力理解和減少我們的睡眠需要,並為大腦提供更強動力。在睡眠中的每個小時,我們不需要去工作、尋找伴侶,也不用教導我們的孩子。如果睡眠沒有重要的適應功能來支付其驚人的機會成本,那麼它可能是「進化過程中最嚴重的錯誤」,這是芝加哥大學先驅睡眠研究員、精神病學教授艾倫·瑞克特沙芬(Allan Rechtschaffen)的觀點。
在上世紀90年代的獲獎作品《西班牙乞丐》(Beggars)三部曲中,美國科幻作家南希·克雷斯(Nancy Kress)設想了這樣一個世界:基因改造成為常態。其中一種「基因模型」是由實驗室里的天才兒童泡製的,它可以消除睡眠,甚至還能阻止科幻小說中描述的那些可怕副作用,讓那些幸運的「無眠者」獲得更高的智商和情商。相反,其副作用是社會性的,技術分布的不均成為社會分裂的基礎。在這種社會分裂中,被生產的精英統治著依賴睡眠的大多數人。
克雷斯預見到了我們這個新興時代的道德影響,賓夕法尼亞大學的神經學家羅伊·漢密爾頓(Roy Hamilton)將其命名為「美容神經科學」,或者根據現代人的需求定製我們的古老大腦。
如tDCS這樣的技術已被證明安全,且應該普及使用,它們代表了延長人類壽命的另一種方式,可以延長我們的意識清醒的壽命高達50%。很多人珍惜我們花在床上的時間,但是我們不能有意識地體驗我們的大多數睡眠時間。如果能夠減少睡眠時間而又不會造成額外的疲勞,大概除了那些空閑而又新奇的夜間時光,我們可能很少注意到兩者的差異。
壽命統計數據經常會因人們患病致殘的時間而做出調整,但他們很少考慮到最終的虛弱狀態,即缺乏意識。現在,以150%的效率去生活可能就在我們的掌握之中,可是我們有足夠的勇氣選擇它嗎?
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