一天晚上，你像往常一样把闹钟定在早上8:00，神奇的是，你自然而然地却在7:58醒来。真令人纳闷，明明自己没有借助任何辅助工具，身体怎么就自然而然地苏醒了呢？还记不记得，自己在上课打瞌睡的时候，明明是用手撑着头，但是头却时不时地从手边滑下去，就像“钓鱼”一样摇摆，怎么刹都刹不住？
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其实，这些都跟你的睡眠和大脑息息相关。
你的睡眠我的睡眠好像都一样
《2024中国居民睡眠健康白皮书》显示，居民的平均睡眠时长为6.75小时，平均入睡时间00:01。其中，28%的人群夜间睡眠时长不超过6小时，而易醒/早醒、入睡困难是最主要的睡眠困扰。
图源/2024中国居民睡眠健康白皮书
大脑是怎样操控我们的睡眠？而我们的睡眠又与身体有怎样的关系呢？
别以为自己在睡觉时岁月静好，不过是有大脑活动在“负重前行”。其实，从脑的电活动来看，人类睡眠时的大脑可谓大起大落，原来是睡眠期间两种不同的睡眠状态在“作祟”。
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第一种睡眠状态显得风平浪静：当你垂下眼帘，紧闭双眼后，眼球也不再活动，脑部活动自然地降低；而第二种睡眠状态则是波涛汹涌：双眼即便紧闭，眼球却转个不停，脑部活动甚至增加到清醒时的状态。
第一种睡眠状态叫做“非快速眼动睡眠”（Non Rapid Eye Movement，简称NREW），顾名思义就是眼球不怎么运动时的睡眠；第二种睡眠状态叫做“快速眼动睡眠”（Rapid Eye Movement，简称REM），也就是眼球快速运动时的睡眠。简单理解为：你平时睡得很沉的时候，就是前者；你平时做梦时，就是后者。
简单的人类睡眠阶段示意图 图源/Wikipedia
那么，两种睡眠状态的终结（即清醒）取决于什么呢？你是为什么会在7:58提前醒来？答案便是你体内循环的昼夜节律和“睡眠压力”。
一般来说，睡眠受昼夜节律（生物钟）的驱动，它决定着我们什么时候入眠，什么时候清醒，甚至到新陈代谢、肌肉生长。与此同时，人体内还存在着一种稳态机制，即包括腺苷在内的一些代谢分子和蛋白磷酸化等胞内生化过程介导了觉醒期间睡眠压力的升高。换言之，你从早上清醒的那一刻起，体内的腺苷水平会渐渐地升高，它们不断向你的睡眠施压，你会感觉越来越困，只有通过睡眠才能抑制。
生物钟通过光获得外部时间信号 图源网络
或许，有的人还在疑惑：为什么大脑可以把时间精确地把握在7:58呢？脑经科学教授马修·沃克在《我们为什么要睡觉》一书中提到，当你在熟睡中失去了时间的意识映射时，大脑会在一个无意识的层面上以难以置信的精确度来计算时间。怎么样，大脑的“小巧思”是不是把睡梦中的自己拿捏得死死的。
而在你上课偷偷打瞌睡的时候，大脑会短暂地进入一种类似睡眠的状态，持续时间较短，大脑的活动水平显著降低，身体的肌肉张力也会下降，逐渐放松，所以会出现“钓鱼”这般摇摆的姿态。
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这么一听，真是恨自己打瞌睡的时候肌肉不坚固，轻而易举地就被周围人发现，心里暗暗想着：什么时候才能在“摸鱼”的时候保持警惕啊！还真别说，在一些动物的身上，就有如此双关的功能。
什么！大脑只有一半在沉睡？
海豚，作为海洋中的高智商动物，在睡眠时也彰显出令人刮目相看的本事，那便是半脑睡眠，也称单半球睡眠（USWS），顾名思义，就是说海豚可以一半的大脑睡眠，一半的大脑保持清醒。科学家们发现，海豚在睡眠时，一侧大脑半球进入慢波睡眠（SWS），而另一侧大脑半球保持清醒。相应地，慢波睡眠的大脑半球的神经元活动减缓，而清醒的大脑半球则保持正常的神经元活动，能够帮助它们感知环境，以保持一定的警觉性。
一只清醒的海豚轻轻地引导着两只正在进行睡眠的海豚，它们以缓慢而稳定的速度在海洋中游动。
这时候就有人问了：人类是不是也能学着像海豚一样单半球睡眠呢？这样就可以实现24小时超长待机，毕竟，打工人的时间是真的不够用啊！抛开人与海豚的生理结构和神经机制的差异不谈，单是睡眠的好处，就引人注目。
睡眠的好处就好比：某一天，街头上的广告牌都在天花乱坠地宣传一种革命性的疗法——它可以增强你的记忆力，让你更具有创造力，又能预防感冒，还能降低癌症和痴呆症的侵害......你是否会心动？其实，这个夸张的“广告”恰好就是完整睡眠的好处。迄今为止，已经有超过17000份详细的科学报告记载了支持这些说法的证据。
长短睡眠与健康表型之间的因果关联 图源/Nature Mental Health
既然人类的单半球睡眠之路走不通，那么不妨打开视野，去看看其他生物的奇妙睡眠之旅。
海绵宝宝竟然也失眠？辟谣！
《海绵宝宝》是我们所熟知的动画片，作为一只动画里走出来的小海绵，它似乎与我们人一般既会哭笑又会共情，甚至还会像我们一样因为失眠而焦虑万分。但是，从科学的角度来看，海绵宝宝是不会失眠的。毕竟，不具有神经系统的动物不表现出睡眠行为，而只有具有神经系统的动物才需要睡眠。海绵不具有神经系统，因此，海绵宝宝自然是不会失眠的，同样不具有睡眠功能的还有丝盘虫。
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那么，章鱼哥需要睡眠吗？当然！章鱼哥不仅需要睡眠，并且其睡眠形态还更加高级，与人类的睡眠模式又有几分相似之处。巴西一家脑研究所的章鱼神经系统研究表明，章鱼体色的变化模式代表着两种交替的睡眠状态——安静睡眠（quiet sleep）和积极睡眠（active sleep）。也就是说，章鱼在安静睡眠时，身体保持不动，体色苍白，眼睛紧闭；相反，积极睡眠时，它们皮肤的颜色和纹理会发生变化，眼球不停摆动，肌肉抽搐。对照来看，这是不是与人类的两种睡眠状态类似呢？
在安静睡眠阶段，章鱼看起来是白色的，一动不动。这种睡眠状态大约每小时都会被打断一次，进入活跃睡眠阶段，持续一分钟左右，期间会表现出类似清醒状态的活动。图/ Keishu Asada (OIST)
设想一下，如果是完全不需要睡眠的海绵宝宝，碰上了本来上班就烦、还睡眠不足的章鱼哥，岂不是会“倒拔垂杨柳”、棒打比奇堡？
睁一只眼闭一只眼也能入睡
雨燕、鸣禽和海鸟等在地球上翱翔，可以连续飞行几天、几周，甚至几个月，既然睡眠缺失会对飞行产生不利影响，那么有些鸟类是不是不需要睡眠呢？一次实验中，研究者们为了记录军舰鸟大脑活动和行为的变化，暂时性地将“飞行数据记录器”戴到筑巢的雄性军舰鸟头上，以此进行十余天，3000千米的飞行。
军舰鸟的翅膀形状兼具“滑翔型”和“高速型”的特征，不仅滑翔能力出众，还是飞行速度最快的鸟类之一，俯冲速度超过300公里/小时。博物2018年10期
研究者们在飞行数据记录器中发现，军舰鸟可以在空中完成各种睡眠，它们平均每天只睡42分钟。更详细地说，军舰鸟在飞行时有时候是一个大脑半球醒着，另一个在睡，有时整个大脑全“睡着”了，有时候怀疑是不是海豚单半球睡眠2.0版本。
这项研究的结果在意料之中，也在意料之外。原来，动物界为我们提供了如此多样的睡眠机制，以应对自然界中的“暴风雨”。仿佛在教导我们：如何做到你的左眼在写PPT，而右眼已在夏威夷度假。
半睡半醒，蓝色波长代表的半脑正在睡眠状态，绿色则表示清醒状态。图源/Nature Communications
除此之外，还有墨西哥丽脂鲤不随机掉落的三个半小时睡眠，简直就是在黑暗的洞穴中自动启用“省电模式”，连呼吸都变得缓慢，其中不乏有科学家们发现它们的失眠与下丘脑泌素的唤醒系统有关的结论，所谓“黑夜给了我黑色的眼睛，我却用它寻找光明。”
墨西哥丽脂鲤 图源/Wikipedia
梦里你不知道的那些事儿
转念一想，动物界里的睡眠机制让我们感到新奇，又似乎是某种启示，当我们把视角放回人类的睡眠中时，又会有全新的发现。
BBC曾报道一名来自澳大利亚的男子lee Hadwin，他拥有一种特殊的夜间梦游创作能力。此前，他对艺术并没有特别的兴趣和才华，在学校时美术成绩较差，但他会在夜间展现出高水准的绘画功底。Lee Hadwin曾多次前往爱丁堡睡眠中心接受检查，医生们一致认为他的情况独特，将他的睡眠艺术创作归类为一种睡眠障碍和梦游的形式。然而，他的艺术造诣无法再清醒状态下复制，这令人困惑。
Lee Hadwin和他在夜间梦游时所画的作品 图源网络
也许大家会认为这过于天方夜谭，但还有一位大发明家会“掌控”梦境——这就是爱迪生。在1889年《科学美国人》杂志上的一次采访中，爱迪生声称，自己每晚的睡眠时间从未超过4个小时。然而，这短暂的睡眠并非是一种摧残，而是他提高创造力的独特方法——每当他灵感堵塞、思维受限时，就会拿着钢球在椅子上打盹，一旦他进入入睡阶段，全身肌肉放松，手里的钢球自然而然地掉在地方，这时，爱迪生就醒了，与此同时，灵感随之而来，他一股脑地开始工作。
打断睡眠可以提高创造力？表面上看，这是某部分人群的特异功能，但从科学角度来看，却另有一番说辞。即睡眠开始阶段，人虽然不清醒，但是会梦见发生的景象或者想法，比如颜色、形状或者一些期待的场景，这种类似“幻觉”的状态停留时间短，如果能迅速醒来，那么刚刚的景象或者想法也会被记住，进而解决现实中的问题。除此之外，更有科学家进一步佐证：入睡时有针对性的梦境孵化可以提高睡后的创造性表现。
美国麻省理工学院和哈佛医学院研究的研究团队于 2020 年开发的一个名为 Dormio 的设备，该设备提供了定向梦境孵化（TDI）分析，上图为实验的操作过程。
其实，在睡眠期间，大脑不仅能够依照现实重塑关于过去的经验，并且还会“演练”未来可能发生的事件。2024年5月30日，美国莱斯大学在《自然》杂志上发表相关论文，称科学家们正在以前所未有的视角，研究大脑的某个神经元。正是因为对某个神经元的观察，了解到它是如何在休憩期间保持稳定的空间表征。
今晚，睡个好觉！
听了这么多的精彩案例，是不是开始着手准备“孵化”属于自己的美梦？重生之我要在梦里夺回属于自己的一切！没错，科幻小说家们也可以以此为原型开始浮想联翩啦。
咔！就此打住——上述的睡眠实验都是基于实验，基于理论，要想轻易掌控好自己的人生，不妨从司空见惯的健康睡眠做起。如果只是一昧地轻视健康睡眠，那么一些不健康的疾病、生理烦恼、心理问题也会接踵而至。换句话说，睡眠是除饮食和锻炼之外的第三大健康支柱。
将镜头拉远来看，有二十多项大型的流行病学研究在数十年之内追踪了数百万人，所有这些都得出了同样清晰的关系：睡眠越短，生命越短。发达国家疾病和死亡的主要原因，即损害卫生保健系统的疾病，诸如心脏病、肥胖症、痴呆症、糖尿病和癌症等，都被发现与睡眠不足有着千丝万缕的联系。
心血管疾病和睡眠时长的关联 图源/JAHA
相反，健康睡眠的好处更是数不胜数，但从控制体重这一方面来看，就足以引人注目。毕竟，科学家们发现，整晚的睡眠会修复享乐欲望的大脑深层区域与控制这些欲望的高阶大脑区域之间的沟通途径。因此，充足的睡眠可以修复大脑中的冲动控制系统，在出现过度进食倾向时进行适当的控制。
曾经，在没有电的时代，人们日出而作、日入而息，身体的节律被拿捏得恰到好处。如今，电力无限发达，我们在日新月异的便利生活里尽情享受，而身体的节律却稍有紊乱。日落之后，夜晚的人工光线会欺骗你的视交叉上核，限制褪黑激素释放的刹车踏板，让你的入睡时间逐渐变晚——哪怕是尺寸间的电脑屏幕、平板电脑和手机。
那么，今晚，不妨提早关灯、远离电子屏幕，调整自己的生活节奏，睡个好觉！
以防你不知道如何健康睡眠，在此，借着脑经科学教授马修·沃克的口吻，告诉大家12条健康睡眠小贴士。
1.坚持固定的睡眠时间，每天同一时间睡觉与醒来。
2.尽量在睡前2~3小时结束锻炼。
3.减少咖啡因和尼古丁的摄入。
4.睡前避免喝酒精饮料。
5.深夜避免大量进食和喝饮料。
6.尽量避免使用会延迟或破坏睡眠的药物。
7.下午三点以后不要午睡。
8.睡前放松。培养一些睡前读书或听轻音乐的习惯。
9.睡前洗热水澡。
10.保持卧室幽暗凉爽，且不要放置电子产品。
11.适当晒晒太阳。
12.醒着时不要躺在床上。
撰文：千阳
责任编辑：好一