為何我們把人生中三分之一的時間花在睡覺上?這個問題至今為止仍缺乏科學解釋,但關于失眠的夜晚對大腦造成損害的研究卻給我們帶來了一絲啟示,同時也為抑郁癥的潛在治療提供了令人興奮的線索。
在一項研究中,研究人員首次發(fā)現(xiàn),睡眠能夠重置大腦在清醒時所構(gòu)成的穩(wěn)定神經(jīng)元連接。這一過程對于大腦的記憶和學習而言十分重要,以此我們才能適應周遭世界。
科學家們發(fā)現(xiàn),僅僅一個晚上的睡眠缺失就足以阻斷大腦天然的重置機制。一旦被剝奪休息時間,大腦中的神經(jīng)元似乎就會出現(xiàn)過度連接的狀況,并且腦電活動也出現(xiàn)紊亂,以至于新產(chǎn)生的記憶不能得到恰當?shù)奶幚怼?/p>
德國弗萊堡大學的精神病學家克里斯托弗·尼森主持了這項研究,他對于這項研究擁有可幫助精神疾病患者的潛在功能感到十分激動。重度抑郁的根本治療法之一就是睡眠剝奪,也就是不讓患者睡覺,尼森認為這種療法是通過改變患者的大腦連接而發(fā)揮作用的。這項新研究為這一現(xiàn)象提供了更深層次的理解,并有可能產(chǎn)生更多實際的治療方法。
“人類為什么要睡覺?這是個根本問題。為什么我們要為這種大腦狀態(tài)花費生命中如此多的時間?這項研究告訴我們,睡眠是一段大腦高度活躍的過程,而且并非浪費時間。健康的大腦功能需要睡眠?!蹦嵘f道。
這項研究的結(jié)果同時也佐證了睡眠的突觸靜態(tài)平衡假說(SHY),這種假說是由威斯康辛大學麥迪遜分校的科學家在2003年提出的。我們的大腦在一天中需要接受諸多信息,無論是早間新聞、天氣情況,還是午飯后的閑聊和泡茶需要的原料,而這一理論能夠解釋我們的大腦在吸收一天中各式各樣的信息后為什么會需要休息。
SHY假說認為,當我們處于清醒狀態(tài)時,隨著學習過程的進行,形成大腦內(nèi)神經(jīng)元連接的突觸能夠得到不斷地增強,最終令大腦中充滿各類信息。這一過程需要大量的能量,而睡眠則令大腦活動趨于平緩、鞏固記憶并為第二天早上的循環(huán)往復做好充分準備。
在這篇發(fā)表于《自然·通訊》期刊的論文中,尼森描述了一系列由年齡在19到25歲之間的11名男性和9名女性參與的試驗結(jié)果,他們中有的經(jīng)歷了一晚良好的睡眠,有的則整晚都沒有睡覺。在無眠的夜晚里,參與者們可以玩游戲、散步或烹飪食物,但不允許攝入咖啡因。研究人員對其進行全程觀察以確保他們保持清醒。
在首輪實驗中,尼森采用磁脈沖來激活志愿者大腦中的神經(jīng)元并引發(fā)左手肌肉的抽搐。對于沒有睡覺的志愿者,非常微弱的脈沖就已經(jīng)足以引發(fā)肌肉的運動。這說明缺少睡眠的大腦處于一種更加興奮的狀態(tài),與享受一晚良好的睡眠相比,大腦中神經(jīng)元的連接程度也要更加緊密。
接下來,尼森進行了另一種形式的大腦刺激來模擬記憶被寫入時神經(jīng)元的激活方式。他發(fā)現(xiàn),睡眠剝奪實驗組的神經(jīng)元更難發(fā)生響應,這也說明寫入記憶過程會受到睡眠缺失所帶來的損害。
總之,研究結(jié)果表明,睡眠能夠令大腦的活動平靜下來,以便寫入記憶。與之相反,被剝奪睡眠的大腦會被紊亂的腦電活動所干擾,從而很難完成記憶工作,以至于這一過程幾乎被阻斷了。睡眠缺失的后果可以通過一個簡單的記憶測試體現(xiàn)出來,測試中疲憊的志愿者們的表現(xiàn)要比經(jīng)過充分休息的志愿者差得多。不過,睡眠到底是如何影響大腦連接的?提煉出其中的機制,可能要比回答“我們?yōu)槭裁匆X”這個問題本身重要得多。了解了這樣的機制,就能幫助很多需要克服睡眠不足問題的夜班工人及軍事人員,開發(fā)出新型藥物或?qū)Σ邘椭麄兓謴痛竽X的正常連接。在這個研究中,志愿者們的血樣檢測表明,睡眠不足降低了腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的水平,而這種分子能夠調(diào)控大腦中的突觸連接。
但尼森更感興趣的是抑郁癥治療方面,這個研究幫助科學家更好地理解了睡眠剝奪治療及其對抑郁癥的療效?!叭绻阕屩囟纫钟艋颊咭煌砩喜凰X,大約60%的患者都會在心情、動機和認知功能上表現(xiàn)出實質(zhì)性的改善。我們認為,這是因為這種療法可以將這些患者轉(zhuǎn)換到一種更加有利的狀態(tài)。”他說道。
盡管睡眠剝奪療法的療效十分驚人,但由于許多患者在隨后的夜間睡眠中都會復發(fā),所以其應用并不廣泛。但尼森認為這不是重點?!八C明了我們有可能在短短幾小時內(nèi)轉(zhuǎn)換一個人不同的心情狀態(tài)。我們的想法就是利用睡眠和睡眠剝奪來理解大腦并開發(fā)新型治療方案。如果采用抗抑郁藥物或心理治療,那可能需要幾周或幾個月才會看到療效。”
●資料來源:《環(huán)球科學》、搜狐網(wǎng) 等