謝
袁霖 邀。
題主在提問時就已經默認了人與人之間存在差異,那麼我們在討論這個問題時應忽略掉環境因素,比如外界聲音、溫度、床單舒適度等等,也忽略你睡覺前的行為比如是否劇烈運動喝了咖啡等,而只關注入睡,即從清醒狀態到睡眠狀態這一過程。
&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>
在大腦中存在着兩簇神經元,一個叫腹外側視前核(
Ventrolateral preoptic nucleus , 以下簡稱
VLPO ),另一個是網狀激活系統(
Reticular activating system ,以下簡稱
RAS ),和我們的睡眠和清醒狀態密切相關(記住這兩個簡稱,RAS和VLPO)。
RAS由連接腦幹和大腦皮質的幾條神經迴路構成(下圖),如果這一部分受損,認知功能仍然完整保留,但是會迅速入睡,每天甚至睡多達20小時,這一現象最早由Von Economo於1930年發現,到七八十年代,科學家對這一通路有了比較完整清晰的認識。
&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; 下圖是RAS通路的主要部分,可以看到通路有兩個分支,一個分支到丘腦(thalamus)(橙色),這一分支上的相關神經元在睡眠狀態下都不活躍,另一分支經過丘腦,激活下丘腦區域的神經元,這一分支如果受損,人就會長期處於睡眠狀態。
在正常人大腦內,RAS對睡眠狀態到清醒狀態的轉變起關鍵作用。 &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和入睡直接相關,VLPO是在下丘腦前端的一簇神經元(沒有找到較好的解剖圖像,sorry),VLPO在睡眠狀態時被激活,釋放出抑制性神經遞質(主要是GABA,galanin),抑制RAS神經元,抑制清醒或者喚起。VLPO可以被血清素和腺苷激活,而VLPO在清醒狀態下被抑制(調節過程如下圖)。 VLPO和入睡直接相關,VLPO是在下丘腦前端的一簇神經元(沒有找到較好的解剖圖像,sorry),VLPO在睡眠狀態時被激活,釋放出抑制性神經遞質(主要是GABA,galanin),抑制RAS神經元,抑制清醒或者喚起。VLPO可以被血清素和腺苷激活,而VLPO在清醒狀態下被抑制(調節過程如下圖)。
&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; 所以睡眠和清醒狀態可以看作是RAS和VLPO之間切換的一個過程。
&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時,就想要睡覺,而VLPO被激活釋放出抑制性神經遞質,抑制RAS,就會昏昏欲睡,但是這一個過程的變量太多了,也就是說很多可能導致了這種人與人之間入睡時間的差異,比如對血清素或者腺苷的敏感度(之前在喝咖啡原理的一個回答中提到過,咖啡因和腺苷的關係),以及VLPO和RAS的功能,RAS受損入睡會非常快,而VLPO受損則可能導致失眠,還有其他因素,等等。 血清素或者腺苷激活VLPO時,就想要睡覺,而VLPO被激活釋放出抑制性神經遞質,抑制RAS,就會昏昏欲睡,但是這一個過程的變量太多了,也就是說很多可能導致了這種人與人之間入睡時間的差異,比如對血清素或者腺苷的敏感度(之前在喝咖啡原理的一個回答中提到過,咖啡因和腺苷的關係),以及VLPO和RAS的功能,RAS受損入睡會非常快,而VLPO受損則可能導致失眠,還有其他因素,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; 最後,勤勞一日,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.