我們大多數(shù)人,每晚都會在一個相對固定的時間出現(xiàn)睡意。
但你有沒有想過,我們的身體是怎么知道要睡覺的呢?
答案是:有兩個因素提供了困意信號
——它們是晝夜節(jié)律和睡眠壓力。
1.晝夜節(jié)律
每個人都擁有晝夜節(jié)律。
事實上,在這個星球上,只要是壽命超過幾天的生物,都存在著晝夜節(jié)律。
它是生物體內(nèi)在的時鐘,以大約24小時的周期在規(guī)律地運轉(zhuǎn)著。
如果你養(yǎng)過含羞草,你可能知道,它的葉子在白天是打開的,到了晚上則會閉合起來。
而在很長時間以來,人們認(rèn)為葉子的張開和閉合是由陽光決定的
——陽光普照,葉子打開;夜幕降臨,葉子閉上。
不過,在1729年,法國科學(xué)家徳邁蘭(Jean-Jacques d'Ortous de Mairan)做了一項實驗,徹底地改變了人們的認(rèn)知。
首先,他將含羞草放在戶外,讓它處于自然界的光明與黑暗之中。
果不其然,含羞草在白天會打開,到了夜間則會合上。
然后,就是德邁蘭的神操作了。
他將這種植物裝進了一個密封的黑盒子里,只是偶爾打開看看植物的狀態(tài)。
按照人們的料想,含羞草的葉子應(yīng)該會一直閉著。
但結(jié)果是,盡管完全隔絕了光線,但含羞草仍然會在白天將葉子打開,在晚上將葉子合上——就好像它知道外界的情況一樣。
當(dāng)然,它是不知道的。
事實的情況是,含羞草的“體內(nèi)”存在著內(nèi)置的時鐘——靠自己就能計量一天的時間。
而在200多年后,另一位法國人做了類似的事情。
只不過這一次,他是將自己當(dāng)做“含羞草”。
這位法國科學(xué)家叫米歇爾·西弗伊(Michel Siffre)。
在1962年,他獨自前往了阿爾卑斯山脈的斯卡拉桑深洞(Abyss of Scarasson)。
他深入到了地下130米的地方,在那里扎下了營地。
在這個暗無天日的地方,沒有任何外界的信號,而他也沒有攜帶手表和時鐘——他對外部的時間是一無所知的。
不過,他帶上了監(jiān)測生理指標(biāo)的儀器,并對自己的睡眠和飲食做著記錄。
西弗伊在無光的地下足足生活了63天。
在走出地洞回到日常生活后,他分析了自己的試驗結(jié)果。
結(jié)果表明,盡管沒有時間信號,但他在洞中的睡眠和飲食都是規(guī)律的——幾乎按照同樣的間隔在睡覺、蘇醒和進食。
后來我們知道,這種內(nèi)在的計時規(guī)律,就是人類所具有的晝夜節(jié)律。
圖:2000年,西弗伊第三次的洞穴生存 -
Source: newscientist.com/article/mg23931900-400-this-man-spent-months-alone-underground-and-it-warped-his-mind/
晝夜節(jié)律能告訴我們的身體什么時候睡,什么時候醒。
并且它還掌控著其他重要生理功能的時間,包括你的吃喝、你的情緒、身體的溫度、產(chǎn)生的尿量、代謝的速率,以及各種激素的分泌。
很多事情都已經(jīng)被晝夜節(jié)律框定好了。
所以我們會看到,奧運會記錄更多是在下午被打破的;而大多數(shù)人的出生和死亡也都集中在特定的時間。
不過,人的晝夜時鐘的時間并不是準(zhǔn)確的24小時——大約是24小時11分鐘。
雖然離一天24小時不太遠(yuǎn),但卻并不準(zhǔn)確。
所以,我們每天都需要用陽光、進食、運動等外界因素,來對自己的時鐘進行校準(zhǔn)。
2.睡眠壓力
除了晝夜節(jié)律,另一個影響睡意的因素就是睡眠壓力。
就在此時此刻,你的大腦中就在積累一種叫腺苷的物質(zhì)。
腺苷是細(xì)胞利用能量后的產(chǎn)物。
在你清醒的每一秒鐘,大腦在耗能,腺苷就在聚集。
聚集的腺苷就會產(chǎn)生一種作用,讓你感到困倦、想去睡覺。
而這就是我們所說的睡眠壓力。
隨著一天的進行,腺苷的濃度會越來越高;
在達(dá)到一定的值后,腺苷就會抑制大腦中促使清醒的區(qū)域,激活大腦中促進睡眠的區(qū)域。
對于絕大多數(shù)人來說,那通常是在蘇醒的12-16個小時后。
而在你進入夢鄉(xiāng)后,大腦會清理掉其中的腺苷;這樣一來,在第二天晨起時,你就能再獲清醒。
在前面我們已經(jīng)講到,睡意是由晝夜節(jié)律和睡眠壓力共同作用的。
那么兩者是如何協(xié)同的呢?
下面這張圖,展示了在48小時——也就是兩天兩夜中,晝夜節(jié)律和睡眠壓力的情況。
圖:困意示意圖 - 藍(lán)色代表晝夜節(jié)律,橙色代表睡眠壓力
藍(lán)色的線表示晝夜節(jié)律;它像正弦波一樣,規(guī)律地起伏著。
藍(lán)色的線越高,代表晝夜節(jié)律帶給你的清醒程度越高。
在你早上醒來之后,晝夜節(jié)律會將你帶向較為清醒的狀態(tài)。
對于絕大多數(shù)人來說,在下午之前,晝夜節(jié)律的清醒信號會達(dá)到峰值。
而橙色的線代表睡眠壓力。
橙色的線越高,代表睡眠壓力越大。
你可以清楚地看到,隨著你一天清醒時間的進展,睡眠壓力會越來越大。
在圖中,橙色的線與藍(lán)色線之間的差值,就代表著你的困意。
之間的差值越大,代表困意越強。
在早上剛醒來的時候,兩條線的差值較小,人們會處于一個較為清醒的狀態(tài)。
但過了午后,差值的增速開始加大,人們的困意的增速也開始增加。
而到了晚上9~11點鐘,兩者的差值就非常大了。
此時,你的大腦中有著高濃度的腺苷;同時,你的晝夜節(jié)律也處于低谷。
在兩者的共同作用下,你的睡意就會非常強。
所以,到夜深人靜的時候,你的身體就會知道該去睡覺了。
那么,如果在該睡的時候繼續(xù)熬著會怎樣?
許多有經(jīng)驗的人可能知道,熬夜會越熬越精神。
3.為什么熬夜會越熬越清醒?
這似乎有悖常識——為什么熬過了那個最困的點,反而就變得更加清醒了呢?
當(dāng)然,我并不建議你自己親自去做實驗。
科學(xué)家在研究缺覺的影響時,已經(jīng)有試驗者當(dāng)過“小白鼠”了。
而現(xiàn)在,我們也可以通過理論來說明這件事。
你可以看到下面這張圖。
圖:困意示意圖 - 腺苷在增加,晝夜節(jié)律保持穩(wěn)定
當(dāng)你一直熬著夜,你的腺苷確實會繼續(xù)增加,也就是睡眠壓力會繼續(xù)上升。
然而,當(dāng)你熬過了最困的那個點,你的晝夜節(jié)律則開始觸地反彈了。
而晝夜節(jié)律反彈后上升的速度要快于睡眠壓力的增速。
換句話說,晝夜節(jié)律帶來的清醒,抵消了一部分的睡眠壓力。
如此一來,你反而會變得越來越精神。
當(dāng)然,好運不會一直持續(xù)。
第二天午后,當(dāng)晝夜節(jié)律開始回落,困倦會再次席卷而來。
而這一次,會比之前來得更為猛烈……
木森說
晝夜節(jié)律是我們身體中內(nèi)在的時鐘。
在晝夜節(jié)律的調(diào)控下,我們幾乎所有的生理功能都有它的“最佳時間”——其中就包括我們的睡眠和清醒。
而睡眠壓力則是腺苷的蓄水池。
隨著清醒時間的增加,大腦消耗能量產(chǎn)生的腺苷也會聚集。
蓄水池的水越多,對大壩的壓力也就越大。
在晝夜節(jié)律和睡眠壓力的共同作用下,我們的身體就得到了困意的信號。
通常而言,最大的困意通常來自于蘇醒后的14-16小時。
然而,如果一直熬著夜,可能反而會越熬越清醒。
這是因為,晝夜節(jié)律“觸底反彈”了。
但那種清醒,有點像是“回光返照”;當(dāng)晝夜節(jié)律再次跌落,更大的困倦將會來襲。
所以,年輕人還是少熬夜。
下一講,我們將談一個問題,那就是:為什么人類比其他靈長類動物睡得少,但卻更聰明?
-End-
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