【考试脑科学2】(3) 科学了解睡眠体系
本篇,主要从脑科学讲述与睡眠相关的种种问题和现象。
1. 睡眠的重要性
人的一生有百分之30%的时间都在睡眠中度过,不光是人类,绝大部分动物都是。从基因进化角度看,睡眠会让个体毫无防备地暴露在外界的敌人面前,那么应该在进化的道路上消亡。然而其实人如果不睡觉会死,就算只有一个晚上熬夜不睡,也会导致注意力不集中、学习能力下降,想必不少人有过这样的体验。原因不得而知,但人的身体似乎就是如此设计的。
2. 长睡眠和短睡眠
我们经常可以看到某某某企业家每天只睡3小时,但生活中仍然精神抖擞。有些人每天却要睡十几个小时,睡眠时长的差异是什么导致的呢?
威斯康星大学麦迪逊分校的托诺尼(Tononi)博士在研究苍蝇的基因中发现了"短睡眠"基因。
3. 大脑中的昼夜节律其实是"25小时"
我们以24小时为周期生活,这通常被解释为“地球自转一周是24小时,所以产生了昼夜现象,于是在我们的大脑中形成了昼夜节律”。这是正确的吗?但生活在高纬度的白夜地区的人们也会按照昼夜节律作息。
人就算一直待在明亮的房间或者黑暗的房间中,也会形成昼夜节律。不过,这个周期不是24小时,而是接近25小时。
25小时昼夜节律
动物在进化中会不断形成各种不同的周期,也许有些物种的周期是2.5天,有些是1.7天。只不过周期“接近24小时”的动物,比如以25小时为周期的动物最容易区分昼夜,因此在生存上较有利。
如果是25小时,那么为什么我们每天还能定时起床呢?
这是因为我们体内以25小时为周期的生物钟,每天都会被校正。
视交叉上核
有一个不容忽视的大脑部位,即“视交叉上核”(suprachiasmatic nucleus)。视交叉上核位于人脑的深处,直径大约仅有2毫米,是一个极小的脑功能区。视交叉上核的神经元是一种“自动时钟装置”。
4. 浅睡和深睡
睡眠分成“浅睡”(快速眼动睡眠)和“深睡”(非快速眼动睡眠)
浅睡时:大脑活动状态活跃,身体却会如死亡般纹丝不动
深睡时:大脑神经元活跃度最高,但大脑整体的活动状态简单,人的身体睡得不太安稳,会动来动去,比如不自觉地翻身。
鬼压床和梦游症
鬼压床:常处于浅睡眠,身体活动被关闭了,此时做梦,梦只会停留在大脑内部,这可以防止梦中做出的指令传达到身体。如果突然清醒,会发现控制不了身体。
梦游症:常处于深睡眠,身体处于清醒状态时,人能够来回走动,不过当事人几乎没有任何意识。
5. 90分钟的倍数
人刚入睡时,会先进入浅睡眠,之后逐渐进入深睡眠,接着再次进入浅睡眠。这个周期大概为90分钟。如果人在深睡眠阶段被闹钟吵醒,就会感到脑袋昏昏沉沉。因此建议将睡眠时间定为90分钟的倍数。
6. 睡眠和记忆
想要掌握知识,并不是一个劲儿地学习就行,睡眠也非常重要。脑科学的研究表明,大脑会在睡觉期间重现身边发生的事。梦就是记忆在脑中重现的形式之一。
断眠实验
2000年,哈佛大学的斯蒂克戈尔德(Stickgold)博士做过一项“断眠实验”,想要提高记忆力,至少需要6小时的睡眠时间,7.5小时的效果最佳。
苏黎世大学的戈特泽利希(Gottselig)博士发现:“闭上眼睛并且放松”的效果同睡觉一致,促进学习的必要条件并不是睡眠本身。只要能阻断外部环境的信息输入,大脑就能够整理信息,哪怕是稍微打个盹儿也可以。因此,即便忙得无法保证充足的睡眠,但只要能为大脑提供切断外部信息输入的“个人时间”,这就足够了。
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