论文部分内容阅读
为什么长辈总是强调要早睡早起?22点睡7点起与0点睡9点起到底有什么不一样?那些不分昼夜的劳动者也需要遵循日出而起日落而息的规律吗?
所谓的按时作息是顺应人类天性,还是仅仅只是文化习惯强加的结果?在科学史上,关于作息的研究有很多,其中不乏脑洞大开的惊世之作。
纳塔涅尔·克莱特曼是世界公认的第一位系统研究睡眠的专家,被称作“现代睡眠之父”。他是 REM(快速眼动)睡眠的发现者,也因此提出了睡眠的不同阶段相关理论。在功成名就之前,他就对睡眠有非常多与众不同的猜想。例如睡多久最合适、长期不睡会发生什么,以及何时入睡何时醒来的问题。
但想要弄清楚这几个问题,必须先找到定义“睡眠”的标准。
二十世纪初,脑电波图的诞生为许多神经科学和脑科学的研究者提供了极大的便利。根据脑电波的变化可以让研究者非常容易判断出睡眠和清醒之间的转换。
并且,那个年代科学家们已经了解了人的体温在一天当中的周期性变化规律。睡眠时体温开始下降,醒来后逐渐升高,这是一个周而复始的过程。 也正是这两个趁手兵器的出现,才让克莱特曼有机会进行他脑洞大开的科学实验。
克莱特曼带着学生理查德找到了一个猛犸洞穴,并选择了一个宽20米、高8米的洞窟作为实验场所。
纳塔涅尔·克莱特曼(右)
两人躲进暗无天日、深幽可怖的猛犸洞穴,一去就是32天。1938年7月6日是两人与外界约定好的重出江湖之日。接送的专车载着两人返程,车一停下记者们就围了上来,十分关切地询问这两个看起来像是野人的家伙。
次年,克莱特曼出版了这次实验的专著《睡眠与失眠》,书中详细记录了实验最终的结果。在那32天里,理查德仅仅花了一周的时间就适应了28小时的作息,体温变化与新作息相吻合。而比理查德年长20岁的克莱特曼却仍旧没有进展,无论如何强迫自己都无法适应。他的体温变化规律还是倾向于保持24小时一天的作息。 似乎人体的内部有一个独立自主的生物钟在运转,即便没有任何外部环境变化作为参照它也依旧精准。
克莱特曼因为这个实验为人熟知,后來成为了“现代睡眠研究之父”,但还有更多难题等待解决。人的规律作息可能难以被更改,那是不是意味着如果不主动更改,它就会非常精准可靠呢?
24年之后,一位地质学家偶然的经历又带给了我们新的认识。
米歇尔·希夫当年只有23岁,对冷战期的太空竞赛和军武竞赛兴趣浓厚。他不止一次设想过长途星际旅行或居住在辐射避难所中的生活场景。 作为一名地质学家,希夫经过良好的训练,常常深入洞穴勘察。洞穴内的生活像极了他所好奇的那种生活方式,因此他总有意无意地在进入洞穴后让自己忘记时间,尽量不让外界的因素干扰工作。 1962年7月16日,希夫发现了一个没有阳光射入的漆黑洞穴。起初他打算在洞穴中逗留约两周的时间,但他很快就发现两周的时间太短,可能需要更长的时间才能完成研究。于是在长达2个月的时间里,他扔掉了手表,像个野兽一样累了睡、饿了吃,并以睡眠来推算日期,睡眠一次就记一天。
希夫本子上记录的天数越来越多,很快就到了离开的时候。离开的那一天,根据记录上记下的36天推算,应该是 8月20日。然而,此时真实的日期已经是9月14日了,希夫自己记录的时间足足比现实少了25天! 这个结果非常出乎当事人的意料,正常人的生理周期难道不是应该遵循24小时一循环的吗?
这个巨大的疑问困扰了希夫整整10年之久,他决定进行一次超长时间的洞穴隔离实验。他选择在美国得克萨斯州的一处地下洞穴开始超过6个月的噩梦实验。一开始希夫的作息十分规律,大约保持在24小时30分钟左右。他在笔记中写道:我的睡眠是完美的!身体会自己选择何时入睡与进食。
之后的几个星期希夫的昼夜周期渐渐延长至26个小时,还算得上比较稳定。但从第六周开始,事情就变得有些失控了。真实时间的第37天,对洞穴里的希夫而言是第30天。这一天他度过了一个漫长的“白天”,然后一觉睡了15个小时。这惊鸿一觉似乎打开了什么切换开关,希夫的作息开始出现巨幅波动。虽然大多数时候依旧是26小时左右,可偶尔会出现长达36小时甚至48 小时以上的“一天”。
希夫的经历告诉我们,即使不特意调整作息时间,人体的作息规律也会在无干扰的隔离环境下慢慢崩坏。
更令人觉得费解的是,希夫在经历这样漫长的日子时完全没有察觉。他甚至觉得48小时的一天过起来就像普通的一天,丝毫不会觉得漫长。 但混乱的作息也让希夫在无聊的洞穴隔离生活中渐渐崩溃。他开始感到极度的空虚,想尽快逃离这个吞噬灵魂的洞穴。
在第79天的时候他打电话给同事乞求退出,却被告知连一半的时间都没撑到。挫败感让他感到窒息,一度想要以自杀了结,还好最后因为挂念父母而作罢。最终他在这个地底洞穴中生活了长达205天之久。
希夫为科学的献身又再度带来了新的观点:固有的规律作息即使在没有干扰的隔离环境下也会逐渐崩坏。实验过后,希夫的笔记被赞助方NASA详细研究,这些发现可能对士兵、潜艇兵和宇航员带来极大的帮助。
想要搞清楚人的作息规律究竟是怎么一回事,其难度恐怕不亚于登陆火星。2017年的诺贝尔生理学或医学奖的获奖研究又给了我们新的希望。三位生物学家对果蝇体内控制生物钟的节律基因的发现做出了關键性贡献。这一基因证实了果蝇体内确实存在真实的生物钟,如果抑制这个基因,果蝇的作息将会变得混乱不堪。
但哺乳动物的生物钟调节机制会更加复杂,有太多因素会影响作息周期的规律性。它有时候温顺乖巧,有时候又狂躁不堪,无力驯服它的我们只能口口相传:“早睡早起规律的生活更才健康。”
所谓的按时作息是顺应人类天性,还是仅仅只是文化习惯强加的结果?在科学史上,关于作息的研究有很多,其中不乏脑洞大开的惊世之作。
作息规律之谜
纳塔涅尔·克莱特曼是世界公认的第一位系统研究睡眠的专家,被称作“现代睡眠之父”。他是 REM(快速眼动)睡眠的发现者,也因此提出了睡眠的不同阶段相关理论。在功成名就之前,他就对睡眠有非常多与众不同的猜想。例如睡多久最合适、长期不睡会发生什么,以及何时入睡何时醒来的问题。
但想要弄清楚这几个问题,必须先找到定义“睡眠”的标准。
二十世纪初,脑电波图的诞生为许多神经科学和脑科学的研究者提供了极大的便利。根据脑电波的变化可以让研究者非常容易判断出睡眠和清醒之间的转换。
并且,那个年代科学家们已经了解了人的体温在一天当中的周期性变化规律。睡眠时体温开始下降,醒来后逐渐升高,这是一个周而复始的过程。 也正是这两个趁手兵器的出现,才让克莱特曼有机会进行他脑洞大开的科学实验。


两人躲进暗无天日、深幽可怖的猛犸洞穴,一去就是32天。1938年7月6日是两人与外界约定好的重出江湖之日。接送的专车载着两人返程,车一停下记者们就围了上来,十分关切地询问这两个看起来像是野人的家伙。
次年,克莱特曼出版了这次实验的专著《睡眠与失眠》,书中详细记录了实验最终的结果。在那32天里,理查德仅仅花了一周的时间就适应了28小时的作息,体温变化与新作息相吻合。而比理查德年长20岁的克莱特曼却仍旧没有进展,无论如何强迫自己都无法适应。他的体温变化规律还是倾向于保持24小时一天的作息。 似乎人体的内部有一个独立自主的生物钟在运转,即便没有任何外部环境变化作为参照它也依旧精准。
克莱特曼因为这个实验为人熟知,后來成为了“现代睡眠研究之父”,但还有更多难题等待解决。人的规律作息可能难以被更改,那是不是意味着如果不主动更改,它就会非常精准可靠呢?
48小时的一天
24年之后,一位地质学家偶然的经历又带给了我们新的认识。
米歇尔·希夫当年只有23岁,对冷战期的太空竞赛和军武竞赛兴趣浓厚。他不止一次设想过长途星际旅行或居住在辐射避难所中的生活场景。 作为一名地质学家,希夫经过良好的训练,常常深入洞穴勘察。洞穴内的生活像极了他所好奇的那种生活方式,因此他总有意无意地在进入洞穴后让自己忘记时间,尽量不让外界的因素干扰工作。 1962年7月16日,希夫发现了一个没有阳光射入的漆黑洞穴。起初他打算在洞穴中逗留约两周的时间,但他很快就发现两周的时间太短,可能需要更长的时间才能完成研究。于是在长达2个月的时间里,他扔掉了手表,像个野兽一样累了睡、饿了吃,并以睡眠来推算日期,睡眠一次就记一天。
希夫本子上记录的天数越来越多,很快就到了离开的时候。离开的那一天,根据记录上记下的36天推算,应该是 8月20日。然而,此时真实的日期已经是9月14日了,希夫自己记录的时间足足比现实少了25天! 这个结果非常出乎当事人的意料,正常人的生理周期难道不是应该遵循24小时一循环的吗?
这个巨大的疑问困扰了希夫整整10年之久,他决定进行一次超长时间的洞穴隔离实验。他选择在美国得克萨斯州的一处地下洞穴开始超过6个月的噩梦实验。一开始希夫的作息十分规律,大约保持在24小时30分钟左右。他在笔记中写道:我的睡眠是完美的!身体会自己选择何时入睡与进食。
之后的几个星期希夫的昼夜周期渐渐延长至26个小时,还算得上比较稳定。但从第六周开始,事情就变得有些失控了。真实时间的第37天,对洞穴里的希夫而言是第30天。这一天他度过了一个漫长的“白天”,然后一觉睡了15个小时。这惊鸿一觉似乎打开了什么切换开关,希夫的作息开始出现巨幅波动。虽然大多数时候依旧是26小时左右,可偶尔会出现长达36小时甚至48 小时以上的“一天”。

更令人觉得费解的是,希夫在经历这样漫长的日子时完全没有察觉。他甚至觉得48小时的一天过起来就像普通的一天,丝毫不会觉得漫长。 但混乱的作息也让希夫在无聊的洞穴隔离生活中渐渐崩溃。他开始感到极度的空虚,想尽快逃离这个吞噬灵魂的洞穴。
在第79天的时候他打电话给同事乞求退出,却被告知连一半的时间都没撑到。挫败感让他感到窒息,一度想要以自杀了结,还好最后因为挂念父母而作罢。最终他在这个地底洞穴中生活了长达205天之久。
希夫为科学的献身又再度带来了新的观点:固有的规律作息即使在没有干扰的隔离环境下也会逐渐崩坏。实验过后,希夫的笔记被赞助方NASA详细研究,这些发现可能对士兵、潜艇兵和宇航员带来极大的帮助。
想要搞清楚人的作息规律究竟是怎么一回事,其难度恐怕不亚于登陆火星。2017年的诺贝尔生理学或医学奖的获奖研究又给了我们新的希望。三位生物学家对果蝇体内控制生物钟的节律基因的发现做出了關键性贡献。这一基因证实了果蝇体内确实存在真实的生物钟,如果抑制这个基因,果蝇的作息将会变得混乱不堪。
但哺乳动物的生物钟调节机制会更加复杂,有太多因素会影响作息周期的规律性。它有时候温顺乖巧,有时候又狂躁不堪,无力驯服它的我们只能口口相传:“早睡早起规律的生活更才健康。”