為何需要睡覺？

  應該說凡是動物就需要睡覺；當然，各種動物睡覺的形式各異。人是高級動物，當然也得睡覺。睡眠這事耗去了我們的小半生——有1/3的時間我們都在睡覺。然而，為什麼要睡覺？有人會說，睡覺是為了讓大腦和身體休息。可這樣顯而易見的答案卻經不起推敲，為什麼不能在我們清醒的時候進行休整，而非得經歷一段無意識的睡眠？

  被強迫不睡覺肯定是不行。不管怎麼說，睡眠不足人來說是害的（當然，睡多長時間算睡夠了因人而異）二戰期間，由於勞動力缺乏，英國某些軍工廠決定延長工人工作時間，每周工作70小時。開始的1～2周，產品數量穩步增長，第3周后發現隨着產量的增加，廢品率也隨着上升，最後每小時生產的合格產品遠遠低於加班之前，結果只能減少加班時間，直到每周工作54小時，產品的合格率才又達到高峰。

  在戰場上，指揮官在重大戰役之前，會派出小股部隊在夜間對敵軍前沿陣地進行騷擾，使敵軍整夜不能入睡，結果是次日戰鬥打響後，敵軍的戰鬥力會因睡眠不足和疲勞而減弱。

  在睡眠實驗室，研究人員儘量阻止受檢者進入睡眠達數天之久，結果受檢者都訴述頭昏腦脹，不能集中注意力，記憶力明顯減退，情緒煩躁不安，易發脾氣，表情呆滯迷惘，有時甚至沮喪、壓抑，出現自殺念頭。個別人還會出現幻覺，如聽到別人在和他說話，看見奇怪的東西等，有時出現多疑、敏感、老是疑心別人想害自己等，和精神病十分相像。

  而睡眠本身在動物界多種多樣。蝙蝠把一天內的20個小時都用來睡覺，而馬似乎採用了所謂的“達芬奇睡眠法”，一天內打幾個盹就夠了，加起來才3小時。有些鳥類和水生哺乳動物的睡眠方式更加奇特，左右腦輪流睡覺，可以一邊睡覺一邊飛翔或游弋。甚至連爬行動物、魚類、果蠅和線蟲有也對外界刺激反應降低的安靜的休息階段（對此是否定為睡眠科學界有爭議）。

  睡眠如此多態，想給睡眠找出一個唯一的通用的終極解釋很難。不過諸多物種的睡眠都有共同點——大腦的變化，例如睡眠中全部或部分意識會喪失，缺覺可損害認知功能。要搞清楚睡眠，必須研究大腦和神經。

  通過研究腦電波（electroencephalograph，EEG），人們還是大致弄清楚了睡眠的各個階段。人們正常睡眠的一個周期內有兩個時相：非快速眼動睡眠期（NREM）和快速眼動睡眠期（REM），NREM和REM交替出現，交替一次即為一周期，持續約90分鐘。一晚約有5-6個睡眠周期。NREM還可分為4個階段。不同的階段有不同的腦電活動。

  有人認為睡眠只是用來保存能量的方式。選擇一個隱蔽的地方睡覺，比起四下晃蕩來說也安全一點，可減少被天敵發現的機會。不同動物有着截然不同的睡眠習慣，也是不同的生活方式的適應結果。蝙蝠愛吃的昆蟲只在黃昏時出來活動，因此只用那時出來捕食就行，其餘時間還是躲起來睡覺更安全經濟點。海洋里的動物很難找到安全的棲身之所，所以它們不睡覺。此派觀點人士認為，水生哺乳動物的“半睡半醒”邊游邊睡的方式算不上真正的睡覺。

  但批評者認為這派觀點低估了睡眠的作用。如果並非“保存能量躲避天敵”這樣簡單，那麼睡眠到底有什麼不可忽視的重要作用呢？批評者提出了諸多證據來反駁這一假設。相關解釋大致可分兩類：

恢復和保養論

  即睡眠可幫助恢復精力，消除疲勞。人們清醒的時候，大腦里會積累某種“睡眠因子”，達到一定濃度後，必須通過睡眠才能“解鎖”，恢復精力。許多睡眠因子被紛紛發掘出來，包括細胞因子、腎上腺素、前列腺素、花生四烯酸衍生物、多肽等。不過並無確鑿的證據顯示哪種細胞因子可以簡單地充當睡眠開關，睡眠的調控網絡十分複雜，涉及生物鐘、穩態機制、神經遞質以及各種睡眠因子的相互作用。弄清這張網絡遠非易事。還有一種觀點認為，清醒時那些大腦運作時必須的蛋白質和RNA等物質被耗盡，必須通過睡眠時再合成進行補充。通過動物實驗的確發現，慢波睡眠時這些物質的合成增加。然而尚不清楚它們與睡眠是因果關係，或只是單純相關而已。

  不過有的科學家對此持否定態度；他們認為對體內蛋白質代謝影響最大的是飲食。進食時組織蛋白質就增加，而禁食時則下降。蛋白質代謝在夜間變化的主要原因並非是睡眠本身，而是人們在夜間不進食。

  一個人不管從事何種體力或腦力勞動，不管疲勞程度如何，即便一連8到11天不睡覺，身體功能仍無損害。研究人員在一項睡眠實驗中檢查了3到5天不睡覺的人的尿液，發現這些人的尿液中氮的含量變化不足百分之一。氮是體內蛋白質代謝的天然指標，由此可以判斷，這些受試者的生理功能並未下降。此外，那些自願減少睡眠達兩個半小時的人，在一年以後並無任何病態表現，也沒有因睡眠減少而在白天疲憊不堪。

功能論

  這一派學說的主旨在於睡眠是為了實現某種功能。例如弗洛伊德就認為，睡眠時的夢境可以讓人們實現在現實中得不到滿足的願望。當然這種“意淫說”缺乏科學依據。

  證據充足的是“記憶鞏固說”。不少睡眠剝奪實驗顯示睡眠會影響長期記憶的鞏固。不管是動物還是人，在學習新知識和複習回顧之間睡上一覺的話，效果會好得多。支持該論點的著名動物實驗發生在大鼠身上，清醒的大鼠在探索周圍的過程中海馬細胞的一系列電活動，在它們睡眠時會回放，並且此重現過程對大鼠後來的探索表現很關鍵。在人身上也觀察到了類似的現象，在慢波睡眠時海馬細胞會回放之前學習過程中的電活動，並且海馬電活動越激烈，第二天被試的表現更好。

  “記憶鞏固說”廣受歡迎，研究頗多，不過近幾年來另一種學說異軍突起——“突觸穩態說(synaptic homeostasis hypothesis, SHY)”。突觸是神經元之間的連接結構，當我們形成新記憶時，相關的突觸連接會加強。而我們覺醒的時候新記憶不斷形成，突觸連接不斷增強，增加能耗——這個過程如果持續下去我們的大腦會吃不消，再也沒有空間來形成新的記憶。“突觸穩態說”提出，慢波睡眠可解決這個問題，通過減弱不必要的突觸連接，平衡各突觸權重，回到基線水平，為隨後的學習記憶提供空間和能量，以實現記憶的可持續發展。

  不少證據支持該學說，例如一天結束時，相比起一天開始時，我們大腦的灰質會消耗更多的能量。在大鼠和果蠅里也觀察到，突觸連接在清醒時增強，在睡眠時降低。人們學習新東西時用到的那一部分大腦在睡眠時會產生更深的波。

  睡眠這件複雜的事牽扯到大腦和神經這樣複雜的系統，即使有着多種功能也不奇怪，難怪睡眠理論之多。

  當然，人類在睡眠表現中中會有奇特的怪人。英國皇家學會會報公布了一則歷史記錄，記敘了17世紀末葉一個特別會睡覺的人，名叫塞謬爾. 希爾頓。希爾頓身體結實健壯，並不肥胖。1694年5月13日希爾頓一覺睡了1個星期，周圍的人無論用什麼方法都不能喚醒他。1695年4月9 日，希爾頓及大睡起來。人們請來醫生給他放血，用火熏燙，施以各種刺激。可是全然無用。希爾頓這一次睡了17個星期，到8月7日才醒來。

 與此相反的是，有些人的睡眠時間卻少得出奇。美國《科學文摘》雜誌載文介紹了一個每天只睡兩小時的人。他名叫列奧波德·波林。波林並非在床上輾轉反側難以入睡，他像一般人—樣安甜地入睡。而且波林白天要連續 工作10小時，從不感覺疲勞或頭昏眼花。據波林自己回憶，在他五、六歲時，每晚只睡6小時，而其他孩子在這樣的年齡至少要睡10小時。

  一般人的一生中，將近三分之一的時間是用於睡覺的。剛出生的嬰兒幾乎每天要睡20個小時；即使成年後，每天至少頁要睡6到7小時。

  不管睡眠時間長短如何，睡覺看來是人必不可少的行為。這一點似乎已為眾多的研究人員所接受。但是，科學家們至今還不能確切地回答人為什麼要睡覺的問題。睡覺的功能成了腦科學中一個引人入勝的謎。許多研究人員從不同的角度提出了自己的見解。

  對於睡眠疾病可以分成三大類：一類是睡得太少，失眠；一類是睡得太多，嗜睡；另一類是睡眠中出現異常行動，所謂異常睡眠。

  最多的是失眠症。這是指持續相當長時間的對睡眠的質和量不滿意的狀況，不能以統計上的正常睡眠時間作為診斷失眠的主要標準。對失眠有憂慮或恐懼心理可形成惡性循環，從而使症狀持續存在。

  嗜睡症是說睡眠過多。這並非睡眠不足所致，不是藥物、腦器質性疾病或軀體疾病所致，也不是某種精神障礙（如神經衰弱、抑鬱症）的一部分。

  睡行症比較特殊，通常出現在睡眠的前1/3段的深睡期，起床在室內或戶外行走，或同時做些白天的常規活動，一般沒有語言活動，詢問也不回答，多能自動回到床上繼續睡覺，次晨醒來不能回憶，多見於兒童少年。

  夜驚是幼兒在睡眠中突然驚叫、哭喊，伴有驚恐表情和動作，以及心率增快、呼吸急促、出汗、瞳孔擴大等植物神經症狀。通常在晚間睡眠後較短時間內發作，每次發作持續1～10分鐘。

  夢魘是從睡眠中為噩夢突然驚醒，對夢境中的恐怖內容能清晰回憶，猶心有餘悸。通常在晚間睡眠的後期發作。

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  我是個睡眠少的人，從小就是這樣。主要表現為睡得淺，時間短。現在我一天最多睡五個小時，而且是把夜晚和中午睡着的時間加起來。我的感覺是這樣：如果我能保證質量好的睡眠四小時，我全天都精神很好，做事效率正常。第二點，如果我連續好幾天睡眠質量差（每天最多一、兩個小時實際的睡眠）；其後，我有一天睡眠四小時就足以“補覺”。因為睡眠不好我已經連續服藥幾十年了。這就是我為什麼對人類的睡眠問題有興趣。