早上好，我是腦叔，一個愛聊腦的家伙。

我們常常會問：“為什么要睡覺？”但也可以反過來想：“為什么要醒著？”除了其他原因，我們清醒是為了尋找和進食食物、喝水、逃避危險、繁衍后代和鍛煉身體。而我們睡眠，是為了恢復免疫系統(tǒng)、抵御癌癥、鞏固記憶、排出大腦毒素。大多數(shù)成年人需要七到九小時的睡眠才能保持健康。如果你的睡眠時間達不到這一標準，就該思考一下，那些額外的清醒時間是否真的比你的健康更重要。

什么是睡眠？睡眠是一種大腦的自然狀態(tài)，每天都會周期性出現(xiàn)，在此期間，我們的意識以及對外界視覺和聲音的反應逐漸減弱。但睡眠不同于全身麻醉，后者在操作得當時會讓人完全失去知覺。雖然麻醉師常說手術(shù)前讓病人“入睡”，但病人通常表示自己對麻醉期間發(fā)生的事情毫無概念。此外，睡眠期間還會規(guī)律性地出現(xiàn)有意識的覺醒階段，即快速眼動（REM）睡眠。

睡眠分為兩個階段：快速眼動睡眠和非快速眼動（NREM）睡眠?？焖傺蹌铀吲c做夢關(guān)系密切。但我們現(xiàn)在知道，大多數(shù)人在NREM睡眠中醒來也會記得自己做過夢。非快速眼動睡眠包括四個由淺入深的階段。在這些階段中，神經(jīng)元活動變得更加同步，產(chǎn)生幅度高、頻率低的腦電波，這種腦電波可通過腦電圖在頭皮上檢測到。從腦電圖呈階梯狀的變化可以看出，隨著睡眠周期推進，神經(jīng)元同步活動逐漸減弱，大腦進入快速眼動睡眠狀態(tài)。

在快速眼動睡眠期，大腦在癱瘓的身體中制造幻覺（即夢境），頭皮記錄下的腦電活動與清醒時相似。此時的失張力，即肌肉張力完全消失，是為了防止我們在夢中行動而受傷。如果失張力和REM睡眠不同步，就會引發(fā)寄生性睡眠障礙或行為紊亂。例如，如果調(diào)節(jié)失張力的腦干回路受損，可能導致REM睡眠行為障礙，這是一種人在睡夢中表現(xiàn)夢境內(nèi)容的病癥，有時會無意傷害自己或他人。（雖然這種障礙聽起來像夢游，但其實它是另一種寄生性失眠。）而睡眠癱瘓則相反，它發(fā)生在清醒與失張力重疊時，使人短暫地無法動彈或說話。睡眠癱瘓本身并不是獨立的寄生性睡眠障礙——它是其他障礙的一部分，但很多健康人也可能經(jīng)歷這種現(xiàn)象。

保持清醒其實是一件費力的事。清醒不是大腦的默認狀態(tài)，而是由腦干使用谷氨酸、乙酰膽堿、5-羥色胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)，激活大腦皮層所產(chǎn)生的狀態(tài)。這些神經(jīng)遞質(zhì)通過被稱為升激活系統(tǒng)（AAS）的腦干結(jié)構(gòu)傳遞到大腦皮層。AAS是多個神經(jīng)核的集合，名字頗具特色，例如藍斑核和縫核等。這些神經(jīng)核會將特定神經(jīng)遞質(zhì)廣泛投射到大腦皮層的目標區(qū)域，其中許多還會傳入丘腦，這對核桃大小的腦區(qū)是進入大腦皮層的“珍珠之門”。一旦這些神經(jīng)核的信號被切斷，大腦便會陷入不可逆的沉睡狀態(tài)。

那么，是什么在睡眠時“關(guān)閉”了AAS？腺苷是一種在清醒期間在大腦中積聚的分子，它會抑制AAS，使人產(chǎn)生困倦感；而咖啡或茶中的咖啡因會阻斷腺苷的作用。但腺苷并不是唯一影響睡眠的因素。下丘腦的視交叉上核是調(diào)節(jié)睡眠的關(guān)鍵區(qū)域，位于雙眼視神經(jīng)交叉之上。該核團中的神經(jīng)元接收來自視網(wǎng)膜的光信號輸入，告訴大腦外界是否有光，從而幫助我們將睡眠時間與晝夜節(jié)律同步。不過，這種機制容易被人工光源干擾，比如睡前手機屏幕的藍光。而下丘腦的另一部分——結(jié)節(jié)乳頭核——則似乎通過組胺這種神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)覺醒狀態(tài)，這也解釋了為何抗組胺藥（如常見的抗過敏藥）會讓人感到昏昏欲睡。

About the author: Joel Frohlich, Ph.D.,is a postdoctoral neuroscientist at the University of Tübingen in Germany.

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