谢
袁霖 邀。
题主在提问时就已经默认了人与人之间存在差异,那么我们在讨论这个问题时应忽略掉环境因素,比如外界声音、温度、床单舒适度等等,也忽略你睡觉前的行为比如是否剧烈运动喝了咖啡等,而只关注入睡,即从清醒状态到睡眠状态这一过程。
&amp;lt;img src=&quot;https://pic1.zhimg.com/0e816ce420765b19ead163011dd7bd90_b.jpg&quot; data-rawwidth=&quot;956&quot; data-rawheight=&quot;660&quot; class=&quot;origin_image zh-lightbox-thumb&quot; width=&quot;956&quot; data-original=&quot;https://pic1.zhimg.com/0e816ce420765b19ead163011dd7bd90_r.jpg&quot;&amp;gt;&amp;amp;lt;Sleeping Cupid, Caravaggio&amp;amp;gt; <Sleeping Cupid, Caravaggio>
在大脑中存在着两簇神经元,一个叫腹外侧视前核(
Ventrolateral preoptic nucleus , 以下简称
VLPO ),另一个是网状激活系统(
Reticular activating system ,以下简称
RAS ),和我们的睡眠和清醒状态密切相关(记住这两个简称,RAS和VLPO)。
RAS由连接脑干和大脑皮质的几条神经回路构成(下图),如果这一部分受损,认知功能仍然完整保留,但是会迅速入睡,每天甚至睡多达20小时,这一现象最早由Von Economo于1930年发现,到七八十年代,科学家对这一通路有了比较完整清晰的认识。
&amp;lt;img src=&quot;https://pic3.zhimg.com/b6290e402dedf7861b07db490722164a_b.png&quot; data-rawwidth=&quot;500&quot; data-rawheight=&quot;709&quot; class=&quot;origin_image zh-lightbox-thumb&quot; width=&quot;500&quot; data-original=&quot;https://pic3.zhimg.com/b6290e402dedf7861b07db490722164a_r.png&quot;&amp;gt; 下图是RAS通路的主要部分,可以看到通路有两个分支,一个分支到丘脑(thalamus)(橙色),这一分支上的相关神经元在睡眠状态下都不活跃,另一分支经过丘脑,激活下丘脑区域的神经元,这一分支如果受损,人就会长期处于睡眠状态。
在正常人大脑内,RAS对睡眠状态到清醒状态的转变起关键作用。 &amp;lt;img src=&quot;https://pic3.zhimg.com/054d1e28ce11b14aec3472f2b80e2c02_b.png&quot; data-rawwidth=&quot;1358&quot; data-rawheight=&quot;1385&quot; class=&quot;origin_image zh-lightbox-thumb&quot; width=&quot;1358&quot; data-original=&quot;https://pic3.zhimg.com/054d1e28ce11b14aec3472f2b80e2c02_r.png&quot;&amp;gt;VLPO和入睡直接相关,VLPO是在下丘脑前端的一簇神经元(没有找到较好的解剖图像,sorry),VLPO在睡眠状态时被激活,释放出抑制性神经递质(主要是GABA,galanin),抑制RAS神经元,抑制清醒或者唤起。VLPO可以被血清素和腺苷激活,而VLPO在清醒状态下被抑制(调节过程如下图)。 VLPO和入睡直接相关,VLPO是在下丘脑前端的一簇神经元(没有找到较好的解剖图像,sorry),VLPO在睡眠状态时被激活,释放出抑制性神经递质(主要是GABA,galanin),抑制RAS神经元,抑制清醒或者唤起。VLPO可以被血清素和腺苷激活,而VLPO在清醒状态下被抑制(调节过程如下图)。
&amp;lt;img src=&quot;https://pic4.zhimg.com/e52aa024faf8eccdd9eaf661722ce583_b.png&quot; data-rawwidth=&quot;1592&quot; data-rawheight=&quot;1625&quot; class=&quot;origin_image zh-lightbox-thumb&quot; width=&quot;1592&quot; data-original=&quot;https://pic4.zhimg.com/e52aa024faf8eccdd9eaf661722ce583_r.png&quot;&amp;gt; 所以睡眠和清醒状态可以看作是RAS和VLPO之间切换的一个过程。
&amp;lt;img src=&quot;https://pic4.zhimg.com/3fb3889bc116898cd88a27033ca3b547_b.png&quot; data-rawwidth=&quot;660&quot; data-rawheight=&quot;359&quot; class=&quot;origin_image zh-lightbox-thumb&quot; width=&quot;660&quot; data-original=&quot;https://pic4.zhimg.com/3fb3889bc116898cd88a27033ca3b547_r.png&quot;&amp;gt;血清素或者腺苷激活VLPO时,就想要睡觉,而VLPO被激活释放出抑制性神经递质,抑制RAS,就会昏昏欲睡,但是这一个过程的变量太多了,也就是说很多可能导致了这种人与人之间入睡时间的差异,比如对血清素或者腺苷的敏感度(之前在喝咖啡原理的一个回答中提到过,咖啡因和腺苷的关系),以及VLPO和RAS的功能,RAS受损入睡会非常快,而VLPO受损则可能导致失眠,还有其他因素,等等。 血清素或者腺苷激活VLPO时,就想要睡觉,而VLPO被激活释放出抑制性神经递质,抑制RAS,就会昏昏欲睡,但是这一个过程的变量太多了,也就是说很多可能导致了这种人与人之间入睡时间的差异,比如对血清素或者腺苷的敏感度(之前在喝咖啡原理的一个回答中提到过,咖啡因和腺苷的关系),以及VLPO和RAS的功能,RAS受损入睡会非常快,而VLPO受损则可能导致失眠,还有其他因素,等等。
&amp;lt;img src=&quot;https://pic4.zhimg.com/b5a31b40387f79500af322afe04400b7_b.png&quot; data-rawwidth=&quot;440&quot; data-rawheight=&quot;530&quot; class=&quot;origin_image zh-lightbox-thumb&quot; width=&quot;440&quot; data-original=&quot;https://pic4.zhimg.com/b5a31b40387f79500af322afe04400b7_r.png&quot;&amp;gt; 最后,勤劳一日,可得一夜安眠。
Relevant Readings [1] Saper, Clifford B., Thomas E. Scammell, and Jun Lu. "Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms."
Nature 437.7063 (2005): 1257-1263.