為了每天擁有多一點(diǎn)的工作或?qū)W習(xí)時間，寧愿晚上少睡幾個小時，這樣行嗎？新技術(shù)能讓我們在不影響身體健康的情況下，實(shí)現(xiàn)每天少睡幾個小時的夢想嗎？

為什么

需要睡眠？

我們每天生命的三分之一時間都用于睡眠，如果被剝奪了太多的睡眠時間，我們的身體就會產(chǎn)生種種不適。但令我們感到困惑的是，我們一直不知道，甚至至今我們?nèi)匀贿€沒有真正的弄明白，我們?yōu)槭裁匆X？

從表面上看來，答案似乎是顯而易見的：充足的睡眠讓我們的大腦和身體可以得到休養(yǎng)生息。那為什么我們不能在有意識的情況下休息呢？如果睡眠中的恢復(fù)意味著某些身體機(jī)能在得到修復(fù)，為什么這些事情不能在我們清醒的時候去做呢？

研究動物如何吃、如何學(xué)習(xí)、如何繁衍后代，科學(xué)家不必去質(zhì)疑這類活動的目的是什么。但對于睡眠研究人員來說，這個大大的“為什么”實(shí)在是太神秘了。

睡眠是

基本的生理需要

睡眠是一種普遍而不可或缺的生理現(xiàn)象，它做的一定不會是無用功。即使是果蠅和線蟲這樣的低等生物也會經(jīng)歷一段不吃不動的時間，在這段時間里，很難讓它們活動起來。這表明即使對于簡單的生物來說，睡眠也是一種最基本的需要。

但是對動物世界的研究表明，睡眠習(xí)性和一些明顯的生理需要之間并沒有明顯的聯(lián)系。事實(shí)上，動物睡眠模式的多樣性令人困惑。有些種類的蝙蝠每天要睡20個小時，而一些大型食草類哺乳動物每天的睡眠時間不到4小時。例如，馬站著打盹每次只需幾分鐘就行了，一天睡眠時間加起來大約也只有3個小時。

生物睡眠模式的千變?nèi)f化可難住了睡眠功能研究人員。不同物種在睡眠中身體變化的差異極大，但在至今為止的動物研究中，受睡眠影響最大的部分顯然是大腦。因此大多數(shù)睡眠研究者都將研究重點(diǎn)放在大腦上。畢竟，睡眠最明顯的特征就是失去自主意識能力，或者至少對于一些動物來說，是自主意識能力的降低。睡眠不足不僅導(dǎo)致人類的認(rèn)知能力下降，其他一些動物，如蝙蝠、果蠅等許多物種也是這樣。

我們在睡眠的大部分時間都是在慢波睡眠中，在第三階段的睡眠中，可以清楚地看到活躍于整個大腦由神經(jīng)突觸激發(fā)神經(jīng)元引發(fā)的腦電波活動。期間穿插著其他睡眠階段活動，包括類似于清醒時的快速眼動睡眠階段。

睡眠調(diào)節(jié)

大腦功能

對睡眠的解釋可以分為兩大類：一類與大腦修復(fù)和維護(hù)機(jī)制有關(guān)，另一類與大腦的某些獨(dú)特的活動功能有關(guān)。關(guān)于大腦修復(fù)和維護(hù)機(jī)制的猜想和研究已經(jīng)進(jìn)行了一個多世紀(jì)，曾經(jīng)流行的一種理論認(rèn)為：大腦在清醒時某些有害物質(zhì)會積累起來，而當(dāng)這種物質(zhì)積累到一定程度時，就會不可避免地產(chǎn)生睡意。

雖然這種所謂的有害物質(zhì)一直沒能找到，但現(xiàn)代版本的大腦修復(fù)維護(hù)機(jī)制假設(shè)：在白天清醒的時候，我們的大腦會消耗掉大量維持大腦運(yùn)作所需要的大分子，包括蛋白質(zhì)、RNA和膽固醇，而在睡眠中我們可以得到這些物質(zhì)的補(bǔ)充。動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，慢波睡眠中大腦中產(chǎn)生的大分子會增多。雖然一些反對理論認(rèn)為，大分子增加只能證明這兩者之間有所關(guān)聯(lián)，但增加的數(shù)量還不足以對睡眠產(chǎn)生影響。

有充分證據(jù)表明，我們在睡眠中對各種大腦功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如，記憶的鞏固。記憶并非在產(chǎn)生的那一刻就永久性地寫進(jìn)我們的大腦皮層里，最初的記憶痕跡暫時性地在儲存大腦的短期記憶區(qū)域里，它們極易消失，在之后的重整中，記憶中最重要的一部分才會轉(zhuǎn)為長期記憶。

睡眠中

記憶重放的意義

多種實(shí)驗(yàn)，包括動物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)，都表明記憶可在睡眠中得到強(qiáng)化和鞏固。當(dāng)電極植入睡眠中老鼠的大腦時可以發(fā)現(xiàn)，它們大腦中活躍著的那一小簇神經(jīng)元，正是白天清醒時進(jìn)行某種活動時大腦活躍的那一部分，這種記憶“重放”模式是睡眠鞏固記憶最有力的證明。在睡眠中，大腦中的一些記憶重新活躍起來。

許多實(shí)驗(yàn)室仍然將研究重點(diǎn)放在睡眠如何對記憶進(jìn)行整合上面，但2003年出現(xiàn)了一種涵蓋了之前兩種理論的新理論，該理論認(rèn)為睡眠同時起到神經(jīng)元修復(fù)維護(hù)和對記憶進(jìn)行處理鞏固的作用。

該理論假設(shè)將重點(diǎn)放在神經(jīng)元之間起著聯(lián)系溝通作用的神經(jīng)突觸上。我們知道，當(dāng)我們形成新的記憶時，相關(guān)神經(jīng)元的神經(jīng)突觸活動會增強(qiáng)。該理論認(rèn)為，我們在清醒時不斷形成新的記憶，神經(jīng)突觸也隨之得到強(qiáng)化，但這種強(qiáng)化過程不會無休止地進(jìn)行下去，它需要耗費(fèi)巨大的能量，最后當(dāng)我們的神經(jīng)突觸在達(dá)到極限而不堪重負(fù)時，就再無法形成新的記憶了。

解決這個問題的辦法就是慢波睡眠。在沒有感知到任何新的信息進(jìn)入的情況下，神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動放緩，并開始修復(fù)維護(hù)神經(jīng)突觸之間的一些不足，新的記憶得以保留下來。如今更多新的理論支持這一“突觸穩(wěn)態(tài)假說”。人類大腦掃描顯示，我們在一天即將結(jié)束時，大腦灰質(zhì)耗費(fèi)的能量比一天剛開始時更多。

提出這一假設(shè)的是美國威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的朱利奧·托諾尼和他的同事。他所做的動物實(shí)驗(yàn)顯示，嚙齒動物和果蠅在清醒時神經(jīng)突觸活動增強(qiáng)，進(jìn)入睡眠后這類活動減弱。研究還顯示，人們在學(xué)習(xí)及完成某項任務(wù)時，大腦的某個區(qū)域活動會增強(qiáng)，在他們之后進(jìn)入睡眠時，大腦這一部分的慢波活動顯得更為強(qiáng)烈。

“突觸穩(wěn)態(tài)假說”并沒能讓所有人都信服，但顯然已經(jīng)贏得了很多關(guān)注。目前它成為在睡眠研究領(lǐng)域內(nèi)最有影響力的理論。

美國加州大學(xué)洛杉磯分校的杰瑞·西格爾則堅持另一種截然不同的理論，他認(rèn)為，睡眠只是為了節(jié)省能量的一種適應(yīng)性機(jī)制：在睡眠中我們不能做任何實(shí)質(zhì)性的事情，如尋找食物或養(yǎng)育后代。在西格爾看來，睡眠反映了動物生活方式的多樣性，不同的物種為了不同的目的而睡眠。

睡眠是一種復(fù)雜的現(xiàn)象，睡眠也可能起著多種多樣的作用。英國拉夫堡大學(xué)研究睡眠缺失對健康影響的吉姆·霍恩認(rèn)為。睡眠現(xiàn)象如此復(fù)雜，睡眠作用理論分歧如此之大，不足為奇。看來，為了獲得睡眠奧秘的終極答案，生物學(xué)家們還需要繼續(xù)犧牲更多的睡眠時間去努力探索。

如何睡眠？

我們?yōu)槭裁葱枰?？睡眠研究人員至今尚未達(dá)成共識。但對于我們?nèi)绾嗡?，科學(xué)家已經(jīng)有了相當(dāng)充分的了解。在睡眠期間，大腦會產(chǎn)生一些復(fù)雜的變化，其中一些可以通過腦電圖儀觀察到。通過安置于大腦顱骨上的電極可追蹤到大腦的腦電波活動。人們每晚的8小時睡眠不是一個無差別的過程，而是一個分為四個階段的多周期循環(huán)過程。在一個睡眠良好的夜晚，我們通常會重復(fù)5～6次這樣的循環(huán)，每次持續(xù)時間大約為90分鐘。

每個睡眠階段都與特定的功能有著某種密切的聯(lián)系。據(jù)認(rèn)為，第一階段介于睡眠與清醒之間，持續(xù)時間長短因人而異，一般持續(xù)5至15分鐘，它的主要功能似乎是讓我們進(jìn)入到更深的睡眠階段?！澳憧梢詫⑺醋魇沁M(jìn)入睡眠的‘入站口’?！?美國加州卡爾斯巴德先進(jìn)大腦監(jiān)測研究中心的克里絲·伯爾卡說道。

過渡到第二階段時，有時會被一種稱為“臨睡肌躍癥”的現(xiàn)象所中斷，這是入睡前生理性的不自主的抽動動作，接下來肌肉開始放松。第二階段睡眠持續(xù)20分鐘左右，它起到恢復(fù)肌肉疲勞的作用。如果在這個階段被喚醒，你會感到神清氣爽。

睡眠的第三階段的腦電波活動比較特別，在腦電圖中被稱為“慢波睡眠”。雖然人們對其原因不是很了解，但可以肯定的是，與某些恢復(fù)機(jī)制有著密切的聯(lián)系。例如在這一階段，松果體分泌生長激素刺激修復(fù)骨骼和肌肉組織。這一階段也是最難被叫醒的階段，如果你在進(jìn)入睡眠約45分鐘的這一階段被叫醒，你會感覺頭昏眼花、迷迷糊糊、心情煩躁。睡眠第三階段持續(xù)時間的長短，因人而異。

睡眠的第一個循環(huán)周期通常大概持續(xù)60分鐘，在之后的循環(huán)周期里持續(xù)時間逐漸遞減，最終由一個完全不同的被稱為快速眼動（REM）的睡眠階段所取代。大部分夢都產(chǎn)生于這一階段。

很多人都想通過減少睡眠時間來爭取到更多的時間，但睡眠不足往往會讓我們付出很多的代價，如，在公路上開車時的警覺性會降低，注意力不容易集中，判斷和解決問題的能力會下降。作為應(yīng)對之策，我們往往利用咖啡等來刺激大腦，以期降低和減少這類影響，這在短時間內(nèi)可能起到一定的效果，這也許可以解釋百分之九十的美國人都在利用咖啡提神，然而，咖啡因的作用在幾小時后會漸漸消退，精神不振現(xiàn)象會再次出現(xiàn)。

能壓縮

睡眠時間嗎？

一些人為了每天多點(diǎn)工作學(xué)習(xí)的時間，寧愿晚上少睡幾個小時，但他們有可能會為此付出一些代價，如睡眠不足對身體健康和對工作效率的影響。那么，新技術(shù)能讓我們在不影響身體健康的情況下實(shí)現(xiàn)每天少睡幾個小時的嗎？

每個人都需要足夠的睡眠，如果強(qiáng)制讓一個人不睡覺，那是一種非常殘忍的懲罰?？梢韵胂笠幌拢绻豢摁[的新生兒吵得一晚上沒睡好，或者在通宵達(dá)旦的瘋狂派對之后，白天你就很難打起精神來。不過即使我們中最愛睡覺的人也必須承認(rèn)，有時候我們真心希望可以不需要那么多的睡眠時間。如今一些研究人員已經(jīng)開始在瞄準(zhǔn)這個目標(biāo)，他們想要依靠新的科學(xué)技術(shù)，而不是藥物，來減少晚上的睡眠時間。如果他們可以成功，我們每天就能擁有更多清醒著的時間，從事更多的活動，從理論上來說，減少睡眠時間是人類追求長壽的另一種途徑。

20世紀(jì)90年代后期，一種叫作莫達(dá)非尼的藥物神奇而短暫地取代了咖啡因，但這種神奇的藥物只是曇花一現(xiàn)。當(dāng)人們意識到莫達(dá)非尼的神奇提神效果只不過相當(dāng)于多喝幾杯咖啡而已，而它高昂的價格，加上需要醫(yī)生開具處方的麻煩，使得咖啡仍然是人們用來振奮精神、保持清醒的首選。

但任何興奮劑都無法抵擋睡眠剝奪后身體發(fā)出的示警信號。在美國芝加哥大學(xué)的一次實(shí)驗(yàn)中，連續(xù)21天不讓睡覺的實(shí)驗(yàn)鼠，大部分都相繼死去。2013年英國薩里大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，連續(xù)29小時不睡的志愿者，他們的白血球細(xì)胞數(shù)目急劇飆升，就像身體受傷者的情況一樣糟糕。顯然，睡眠不足會影響人體的抗感染能力。

影響人們身體健康的不僅僅是這種長期連續(xù)的睡眠剝奪，即使是每日工作時間超時導(dǎo)致的輕度睡眠不足，假以時日產(chǎn)生的積累效應(yīng)也會讓我們陷入健康困擾。在對8個國家中歷時25年時間、對47萬人進(jìn)行的15項研究進(jìn)行總結(jié)回顧后，英國華威大學(xué)的研究人員得出結(jié)論認(rèn)為，“睡眠不足者”——即長期每晚少于5小時睡眠者——心臟病、糖尿病、中風(fēng)，甚至癌癥的風(fēng)險都會增加。任何用來提神的興奮劑都無法解決這個問題。

然而隨著我們對不同階段睡眠的進(jìn)一步理解，也許我們可以采取更有針對性的方法來減少睡眠時間，增加我們清醒時的時間。科學(xué)家認(rèn)為，理想的睡眠時間是每晚8小時，他們的目標(biāo)是要從6小時睡眠中達(dá)到8小時睡眠同樣的效果。

睡眠研究人員認(rèn)為，可以設(shè)法去掉睡眠中不太重要的部分，將睡眠時間壓縮到只包括關(guān)鍵的部分。2008年的研究認(rèn)為，這些關(guān)鍵部分包括深度睡眠階段。例如實(shí)驗(yàn)表明，一些強(qiáng)化慢波睡眠的藥物可以減少志愿者的因睡眠時間少產(chǎn)生的疲勞等副作用，即使他們每晚只睡5小時。遺憾的是，其中一種藥物被發(fā)現(xiàn)有高發(fā)病率的“精神副作用”而被叫停。

6小時睡眠

能成真嗎？

幸運(yùn)的是，我們還有另外的選擇。大腦刺激技術(shù)也可以達(dá)到同樣的目的，甚至效果更好。

科學(xué)家一直在尋找有效途徑，可以幫助官兵們解決在艱苦戰(zhàn)斗條件下睡眠不足的問題。在緊張的戰(zhàn)斗中，即使是在嚴(yán)重睡眠剝奪的狀況下，他們也必須做出即時和果斷的決定。士兵們有時不得不在戰(zhàn)斗間歇中抓住機(jī)會偶爾小睡一兩小時，在這種情況下，如何能擁有正常的認(rèn)知能力和身體功能呢？更不用說還要保持精神抖擻的狀態(tài)了。研究人員認(rèn)為，可以嘗試讓他們在3分鐘內(nèi)直接進(jìn)入第二階段睡眠，這樣就可以從短時間的小睡中獲得養(yǎng)精蓄銳的效果。

如果能用藥物以外的辦法來解決這個問題，我們所有人最終將受益無窮。為此，專家設(shè)計了一種叫作Somneo面罩的設(shè)備，它覆蓋于臉頰、耳朵和頭部的大部分地方，在眼部周圍有一個加熱元件，可讓人迅速入睡。助睡面罩跟蹤佩戴者進(jìn)入第一階段睡眠，并令佩戴者快速進(jìn)入第二階段睡眠，這一過程大概只需兩分鐘時間。這聽起來似乎沒什么大不了，但它減少的第一階段睡眠時間相當(dāng)于催眠藥物的效果。更重要的是，面罩內(nèi)置的腦電圖監(jiān)測儀可觀察佩戴者睡眠階段的任何變化。編程程序在檢測到佩戴者實(shí)際睡眠時間達(dá)20分鐘后，在精確設(shè)定的時間里讓睡眠者醒來，程序只在檢測到佩戴者進(jìn)入真正睡眠中才會開始計時。腦電圖監(jiān)測儀可確保佩戴者不會在錯誤的時間里醒來，但它不能操縱腦電波佩戴者幫助進(jìn)入更深的睡眠階段。

一種叫作經(jīng)顱直流電刺激（tDCS）的技術(shù)，是以恒定低強(qiáng)度直流電調(diào)節(jié)大腦皮層神經(jīng)元活動的安全無創(chuàng)腦電刺激技術(shù)。它利用微弱電流刺激大腦背外側(cè)前額葉皮層的一部分區(qū)域，引導(dǎo)腦波模擬睡眠周期的特定特性。

德國呂貝克大學(xué)的研究人員進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，tDCS技術(shù)可在志愿者睡眠時轉(zhuǎn)換到相鄰的睡眠階段。首先通過減少短波“輕度”睡眠，增加慢波睡眠，來加深志愿者的睡眠。這種人為誘導(dǎo)的慢波睡眠與正常睡眠無異，更為重要的是，減少短波睡眠似乎不會產(chǎn)生任何不良影響。甚至在接下來的記憶能力測試中，tDCS刺激技術(shù)還能明顯改善記憶能力——通常是在慢波睡眠中得到強(qiáng)化的記憶。

利用tDCS技術(shù)，還可以將睡眠向相反方向轉(zhuǎn)換。在后續(xù)研究中，研究人員將睡眠者從慢波睡眠的腦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈嗟诙A段睡眠特征的輕度睡眠的腦波形式。專家說，未來版本的Somneo面罩可加入tDCS腦波刺激技術(shù)，以解決失眠問題。一種叫作經(jīng)顱磁刺激（TMS）的技術(shù)，或許可以做到這一點(diǎn)。

美國威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的神經(jīng)科學(xué)家們用TMS來直接觸發(fā)深度睡眠。作為提高睡眠效率研究實(shí)驗(yàn)的一部分，研究人員給15名志愿者佩戴上腦電圖頭盔，用電極產(chǎn)生電流刺激大腦，在大腦中產(chǎn)生慢波睡眠的部位誘導(dǎo)產(chǎn)生低頻脈沖。所有的志愿者在TMS開關(guān)打開后，立即就產(chǎn)生了第三階段睡眠的腦波振蕩特性，很快進(jìn)入睡眠。

TMS療法也許還不能在短時期內(nèi)來到我們的臥室床邊，因?yàn)檫@種設(shè)備目前體積還很龐大，而且對于某些志愿者來說，躺在機(jī)器中會讓他們產(chǎn)生不安的感覺，從而影響入睡。但實(shí)驗(yàn)表明，讓睡眠者完全略過第一階段和第二階段睡眠，直接進(jìn)入第三階段睡眠是可行的。

從理論上來說，這將可以在每一次睡眠循環(huán)周期內(nèi)“掐掉”20分鐘的睡眠時間，如果減去這些睡眠時間不會對健康產(chǎn)生任何不利影響的話——這只是一種未經(jīng)測試的“如果”——那么，我們就可以在對心理健康和生理健康沒有不利影響的情況下，獲得將8小時睡眠減少到6小時睡眠的益處。

如果6小時睡眠的理想能夠得以實(shí)現(xiàn)，我們在一年時間里可以平均增加幾周時間，這是非常驚人的。這也是為什么一些研究者認(rèn)為這項技術(shù)很可能會在不久的將來得到發(fā)展的原因。

睡眠研究與

健康長壽之夢

如果該項技術(shù)證明安全并得到普及，將成為人類追求長壽的另一種途徑。時間就是生命，縮短睡眠時間，意味著延長了人們清醒時間的壽命——前提是如果你能承擔(dān)得起這種縮短睡眠時間設(shè)備的高昂費(fèi)用的話。如果你活到80歲，你的有效生命時間相當(dāng)于活到100歲的人，你的人生會更加豐富多彩。

雖然有專家對人類睡眠質(zhì)量的提升持贊成態(tài)度，但他對于是否可以繞過第二階段睡眠仍有質(zhì)疑。人們對于第二階段睡眠的研究顯然滯后于對其他睡眠階段的研究，有研究表明這一睡眠階段可能參與了對記憶的鞏固。

盡管有這方面的疑慮，誘導(dǎo)大腦進(jìn)入特定的睡眠階段仍可能帶來很多意想不到的好處。例如，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了睡眠與心理健康和衰老之間的復(fù)雜聯(lián)系。抑郁癥患者的睡眠模式與健康者的睡眠模式很不相同。抑郁癥患者一般REM睡眠和第一階段睡眠的時間更多，tDCS設(shè)備可以將他們的睡眠模式向更健康睡眠模式的方向推動，從而改善患者的一些相關(guān)癥狀。

還有就是衰老的問題。隨著年齡的增長，就像其他身體機(jī)能的退化一樣，睡眠狀態(tài)也會日益惡化，入睡更為困難，這可能解釋了為什么隨著年齡老化，認(rèn)知能力也日益衰退的原因。但是，究竟是睡眠不好導(dǎo)致記憶能力受損，還是其中的因果關(guān)系正好相反呢？或者是另有原因呢？目前沒有人能夠明確地回答這個問題，但初步研究表明，tDCS技術(shù)的應(yīng)用可幫助老年人在睡眠中多恢復(fù)一些保留在大腦里的年輕時的記憶。

如果我們能找某種辦法，讓人們在年老時，仍然擁有年輕人一樣良好的睡眠，是否就能夠讓人們繼續(xù)擁有年輕時的思維能力呢？隨著睡眠研究給我們帶來的更多驚喜，青春不老的夢想已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了。

關(guān)于睡眠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)

33%的夢境都包含有日常生活中不可能出現(xiàn)的怪異場景。

成年人的最佳睡眠時間為7至9小時。

5%的人只需4小時睡眠就已足夠。

連續(xù)11天不睡覺是人類的最高極限。

美國每年因疲勞駕車導(dǎo)致的交通事故高達(dá)10萬起。

在美國，有31%的司機(jī)報告都曾有過開車時睡著的經(jīng)歷。

30%的美國勞動者每晚睡眠時間不足6小時。