人類為什麼要睡覺?科學家至今沒有找到確切答案

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斯坦福大學醫學院钻研團隊近来一項發表在《天然》 上的論文指出，斑馬魚睡眠時的神經活動特性與人類类似。這象征著睡眠活動最少在4.5億年前已經演变出來，此時地球上的動物依然全数糊口在海中。

吃飯、睡覺，這是每個人天天都要做的事变。可有誰想過，人為什麼要睡覺，這看起來是一個極其簡單的問題，可是谜底卻比你想象的要復雜很多。多年來，科學家進行了不少推測和猜测來解釋為什麼人類天天晚上必要睡覺，但至今沒有一個統一的確切谜底。

睡眠是為了保留能量？

在睡眠缘由的推測中比較闻名的有能量连结理論，這種觀點認為睡眠只是用來保留能量的方法。對此，長期從事睡眠生理學基洢蓮絲,礎钻研的國家“萬人計劃”青年拔尖人材、西南大學睡眠神經影象中间主任雷旭传授告訴科技日報記者，1975年，美國神經科學家伯格提出睡眠的目标是為了低落基礎代謝率，使獲得的能量得以保留，並且恢復白日丟失的能量。動物也是從慢波睡眠中開始進入蛰伏狀態的，其慢波睡眠的特點與人類睡眠高度类似，提醒睡眠可能和蛰伏現象有著配合的目标——保留能量。“但今朝，反對這種觀點的呼聲很是高，一個相反的觀點認為睡眠大約可以節省5%—10%的能量，至多不超過15%，節約的能量很是有限，恢復和保養論可能過於粗拙和簡單。”雷旭說。

誠然，睡眠的確可以幫助我們節約能量，這對在溫飽線掙扎的動物和原始人類來說是人命攸關的。在食品匱乏的季節，動物們會通過延長睡眠時間，乃至開始蛰伏來保留能量。但是，隨著進化的推進，某些物種再也不終日為了填飽肚子而奔走，好比人類。乃至有人植髮,說睡一晚隻能幫人類節省約110卡路裡，僅相當於一個熱狗面包的熱量。那是否是說，人們天天隻要多吃一個熱狗面包，便可以不消睡覺了？很顯然，谜底是否认的。這說明，除幫助節約能量以外，睡眠對人類還有其他更首要的意義。

睡眠是為了更好的學習記憶？

與能量连结理論分歧，還有人提出了睡眠的功效論。這一派學說認為，睡眠是為了實現某種功效，好比“記憶鞏固”，很多睡眠剝奪實驗顯示，睡眠會影響長期記憶的鞏固。不论是動物還是人，在學習新知識和復習已學知識后睡上一覺的話，記憶结果會好很多。

“睡眠的功效論获得了廣泛認可。現在學界广泛認為睡眠有益於神經組織的修復和生長，以保証第二天白日功效的正常發揮。”雷旭說，睡眠對記憶具备保護和鞏固的感化，杰出的睡眠對於次日的再學習也有首要的感化。通過神經成像等技術手腕，人們發現了記憶在睡眠中获得保護的更多細節。在睡眠過程中，白日編碼的記憶信息會進行重激活，从新播放一遍。這些記憶信息的重激活與睡眠過程中独有的腦電波紧密亲密相關，包含紡錘波、慢波等。

人們還逐漸認識到，分歧的睡眠時間，鞏固的記憶類型也不不异。好比在前三更，慢波睡眠比較多，重要對陳述性記憶和空間記憶進行鞏固，“我們建議青少年要早睡，少熬夜，其實這對加強知識、公式等陳述性記憶是很是有幫助的。”雷旭說。尔后三更，快速眼動睡眠比較多，這與步伐性記憶和情緒記憶的鞏固有關。“這也就是為什麼一些情緒障礙患者經常在后三更出現更多可怕夢境，乃至出現夢魘的缘由。”他說。

近幾年來，“突觸穩態說”異軍崛起。“突觸穩態說其實是對睡眠學習和記憶功效論的一種解釋，重要說明記憶鞏固過程中，大腦事实發生了什麼。”雷旭說，突觸穩態說認為，突觸作為神經元間信息的傳遞通道，在人苏醒的時候，新信息不斷輸入大腦，為了適應信息傳遞的需求，突觸活動不斷增強。可是突觸不克不及無限活躍，否則將再沒有空間來构成新的記憶。而睡眠期間由於和外界刺激的相對隔絕，突觸在這段時間获得充实苏息，突觸的相對回縮為新一天接管信息的輸入，學習新事物做准備。其實，為领会釋睡眠和記憶鞏固之間的關系，也有學者提出了系統鞏固假說。該假說認為，記憶的鞏固，重要寄托前額葉和海馬區的共同來完成。海馬區負責臨時儲存白日构成的新記憶，而睡眠過程中，前額葉則把臨時儲存木質地板,的記憶分派到全腦去。這是一個彻底分歧於突觸穩態的假說。

關於睡眠還有哪些假說？

除以上提到的那些假說以外，關於人類為什麼要睡覺，還有恢復與修整功效論、身體免疫論等推測。

雷旭解釋，上述理論分別從代謝、免疫等角度來闡述睡眠的功效。恢復與修整功效論認為睡眠使得事情了一天的大腦和身體获得苏息、修整和恢復﹔而身體免疫論發現，睡眠可以提高血液中T淋巴細胞和B淋巴細胞的程度，認為康健的睡眠可以幫助激活免疫系統，提高免疫和再生免疫功效等。

雷旭暗示，關於睡眠的缘由，每個理論都有一些公道的处所，但今朝的認識是，它們各自可能都有失偏頗。“這些理論可能都正確，但仍必要進一步钻研來進行証實。科學摸索的過程其實是一個不斷否认已有理論，從而靠近真谛的過程。”雷旭強調，今朝對睡眠的钻研取患了一些首要功效，比方近年的钻研顯示，分歧的睡眠階段，功效或許還有所側重，慢波睡眠更多的是進行大腦的系統鞏固，而快速眼動睡眠則進行突觸鞏固﹔很多內源性激素的合成和代謝都與睡眠周期相關，兒童的生長激素程度在入眠后會升高，慢波睡眠期排泄達到頂峰，淋巴細胞的有絲割裂及骨骼增長均在睡眠時最快﹔白日體力活動量大者慢波睡眠的比例增长等。

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動物光怪陆离的睡眠方法

有些科學家為了弄清睡眠的缘由，觀察了天然界動物的睡眠方法，但不觀察還好，一觀察發現更復雜了。因為雖然睡眠在動物中也很常見，但它們睡覺的方法半斤八两。蝙蝠把一天內的20個小時都用來睡覺﹔而馬彷佛採用了所謂的“達芬奇睡眠法”，一天內打幾個盹就夠了，加起來才3小時﹔乃至連爬行動物、魚類、果蠅和線虫也有對外界刺激反應低落的安靜苏息階段，盡管科學界對於是不是要將之定義為“睡眠”還頗為踟躕。

“睡眠是動物適應環境的首要結果，同時遭到進化的影響。”雷旭說，動物睡眠方法的多樣性重要體現在兩個方面：晝夜的活動水平和睡眠的時長。好比貓頭鷹是晝伏夜出，而百靈鳥則是凌晨很早就出來活動。凡是來說在食品鏈低真个草食性動物，睡眠更短，而在食品鏈頂真个大型食肉動物，如山君、獅子等，睡眠時間比較長。草食性動物睡眠時間短、睡眠周期轉化快有益於更長時間的食品攝取，回避被肉食動物捕獲的危險。而大型食肉動物可以通過睡眠來減少對熱量的损耗，實現機體的有用恢復。

他暗示，動物睡眠另外一個成心思的現象是半球腦睡眠現象。一些糊口在水中的哺乳動物和鳥類，如海豚、軍艦鳥等，可以一半大腦睡眠而另外一半大腦连结苏醒。它們可以通過大腦兩個半球瓜代睡覺，滿足長途遷徙和防止被捕食的需求。“比年來，我們發現人類在一些特别條件下，如進入目生的睡眠環境中，大腦也表現出類似的一半睡眠一半苏醒的現象。”雷旭說。

睡眠如斯多態，讓那些想給睡眠找出一個通用的終極解釋的钻研者們十分苦惱。不過，有專家指出，諸多物種的睡眠都有配合點——大腦的變化，比方睡眠中全数或部门意識會喪失，缺覺可損害認知功效。要搞清晰睡眠，必須钻研大腦和神經，但在神經科學領域還有待進一步钻研，一切还是扑朔迷離。