春困秋乏，睡眠对我们如此重要，但它的本质仍不清楚

导读

每个人都需要睡眠，睡得好不仅有助记忆，还与我们的健康密切相关。睡眠时长也因人而异，有的人需要4到6个小时，有的人需要7、8个小时甚至更长，它跟遗传有何关系，随着年龄增大，睡眠的时长也在变化，围绕着睡眠，其实还有很多奥秘。
本期话题，我们听听中国科学院神经科学研究所研究员徐敏怎么说，在他看来睡眠领域还有诸多重要的科学问题尚未解决，比如记忆、梦与睡眠的关系等。

徐敏（中国科学院神经科学研究所研究员）｜撰文

深究科学｜访谈

为何人和动物都需要睡眠？它的生理功能是什么？

所有动物都需要睡眠，为什么？从广义的角度讲，其实这是在探讨睡眠的主要功能是什么？

目前，从科学角度来讲，这个问题还没有一个明确的答案。但从个人体会来讲，睡眠的最大作用基本上是恢复。它在科学上没有一个明确答案，是因为我们并不清楚它到底是恢复了哪些东西。比如我们很累的时候，睡觉起来后，之前头昏脑涨的状态可能会消失，睡醒后会觉得神清气爽，心情也非常好。它肯定是有恢复的功能，但到底是在分子层面，或者是大脑的环路层面，还是大脑系统层面，到底恢复了哪些东西，现在并不是特别清楚。

睡眠功能方面的进展其实还是挺多的。从更广义的角度来讲，我们可以认为它是恢复，但是到底是恢复了哪些具体方面，其实现在并不是特别的清楚。

关于科学进展，有一些例子，比如青少年为什么需要这么长的睡眠。一方面认为，睡眠可能跟一些生长发育（因子）关联。小孩无论是大脑还是身体都在发育，都需要一种关键的激素——生长激素，现在已经比较明确，生长激素主要是在睡眠阶段分泌的，而且需要一个比较高质量的睡眠，才有保证更多的生长激素分泌。这其实就是一个非常好的例子，良好的睡眠，可以促进生长发育。

另外一方面，睡眠其实还有一个重要的功能，它对我们记忆的形成非常重要。这个听上去可能比较奇怪，因为平时我们理解记忆的获得，是发生在白天的时候。但大脑有一个非常特殊的机制，就是我们学习后新获得的记忆，它其实都只是一个临时的记忆。那这个记忆，一定要经过睡眠阶段，才能转化成一个长久存储的、稳固的记忆。如果有一个很好的睡眠，就会更能帮助你把白天学的知识，变成一个长久的记忆。所以，睡眠对于记忆的形成，是至关重要的。

睡眠其实跟我们身体的健康也是息息相关的，比如免疫功能。免疫功能的调节，它很大程度上依赖于睡眠。举一个简单的例子，可能很多朋友也有这样的一个切身体验，你如果连续几天都是睡眠不好的话，你就容易感冒，或者是有些部位，好比说牙疼等等，这其实就是炎症的一个反应。这是你的免疫力下降的表现。所以睡眠不好的时候，免疫力也会有所下降。

睡眠的过程怎么划分？

睡眠其实不是一个单一的过程。最基本的划分，可以把它分成慢波睡眠和快动眼睡眠。快动眼睡眠，顾名思义，就是这个时期的一个特征是我们的眼球快速的扫动，在1953年的时候被发现，它是跟我们做梦密切相关的。

我们现代经典定义的快速动眼睡眠，主要在鸟类还有哺乳类有这样的一个现象。但是前面讲到其实所有的动物，无论是高等低等，它都有睡眠现象。对于一些更加低等的物种，比如说鱼、昆虫等，这些动物现在并没有一个明确的快动眼睡眠。但总体上这也是一个不断改进的概念。

现在倾向于把睡眠分成静息的睡眠，或是一个更加主动的、更加活跃的睡眠。如果按这样的一个标准来分，那几乎是所有动物的睡眠都可能包含两个阶段，一个是相对安静的阶段，另一个是相对活跃的阶段。

睡眠与哪些因素相关？

如果做一个调查，可以很明显地发现，不同人的睡眠时长，是有一个分布的。有的人可能是4到6个小时，有的人可能是七八个小时左右，而有些人可能需要9个小时的睡眠。这个其实是一个非常正常的现象。这样的分布其实在很大程度上是由遗传来决定的。这里面其实非常有趣的是短睡眠者。

我们人的一生，大部分人差不多是1/3的时间，即八小时都在睡眠当中。但是如果我们能把睡眠的时间压缩到更短，那就可以有更多的时间去工作。但是对大部分人来讲，他可能并不能去压缩。但是有一小部分人，我们叫短睡眠者，他每天可能只需要4到6个小时，就可以把整个的睡眠过程完成。

在家族性短睡眠者方面的研究做的最好的是美国旧金山大学UCSF的傅颖慧教授团队，他们先后发现了四个短睡基因。只要有这四个基因的突变，那每天就可能只需要4到6个小时的睡眠。

有很多的科普文章，说每个人都需要8个小时的睡眠，这是不对的。其实每个人需要的睡眠时长都是不一样的，这可能是基因，或者环境综合作用的结果。那如何知道你需要多少时间的睡眠？其实有一个非常简单的方法，你只要第二天可以在不补睡的情况下，精神满满地工作一整天，这就是你需要的最短睡眠时间，是你最合适的睡眠时间。而且睡眠时长是随不同的年龄，也是有变化的。比如儿童其实大部分需要九个小时的睡眠，但现在的小学生，他们学习的压力非常大，作业非常多，导致他们很难获得9个小时的睡眠，这是不应该的。其实应该调整一些政策，帮助他们获得更好的睡眠。

睡眠与年龄有何关系？不同年龄段为何差异大？

睡眠的长短需求，或者睡眠的结构，它随着年龄有很大的变化。我们知道婴儿的时候，他能大部分时间都在睡觉。小学生的时候，睡觉时间就相对地减少。然后成年时期，可能大部分人就睡7到8个小时。而老年人，他们可能是起得很早，睡得很少，这是常见的一般印象。

从我们的科学研究的角度来讲，随着我们人类或者动物的不同发育阶段，睡眠的长短是有比较大的变化。我们的整个睡眠，包括快动眼睡眠还有慢波睡眠的比例，也是有很大的变化。比如年轻的动物，幼儿的时候，它快动眼睡眠占了非常大的比例，这个也是大家认为快动眼睡眠可能是对我们大脑发育有很重要影响的一个原因。婴儿期，整个的发育需求非常大，可能需要更多的快动眼睡眠。但是到了成年，整个的快动眼睡眠可能就稳定在差不多20%这样一个比例。老年的时候会有所下降。

不同年龄阶段睡眠变化其实有一个误区，通常大家都认为老年人起得很早，是不是他们睡眠需求低。其实研究下来发现，老年人的睡眠需求，其实并不低，跟成年人是差不多的。老年人可能由于作息习惯，睡得早所以起得也早。还有的老年人睡得晚或者起得早，但白天有很多的补睡时间，所以总体上来讲，虽然老年人睡眠质量下降，但是他总体上对睡眠的需求其实并没有显著的减少。

关于不同发育阶段的睡眠变化，原因现在可能还不是特别清楚。但可能有两个因素，一个是前面提到的婴儿期，由于发育的变化比较大，所以导致快动眼睡眠比较多，这可能是由于快动眼睡眠跟发育本身的联系造成。另一方面老年人睡眠质量下降，一个很重要的原因是他的生物节律有点紊乱造成的。我们知道生物节律几乎调控了我们身体所有的功能，睡眠作为一个非常重要的生理过程，也受到生物节律紧密的影响。但是老年人生物钟的振幅就有下降，所以导致他节律不是特别的稳定，晚上可能不能睡那么长时间。另外一个因素，睡眠其实受到我们身体状态的影响，比如有高血压或者慢性疼痛，肯定睡不好。老年人由于基础疾病比较多，可能也导致睡眠质量下降，不能完整地睡很长时间。

睡眠还有哪些奥秘？

当然睡眠是一个非常热门的领域，这也是因为睡眠跟我们个体的生活息息相关，所以吸引了很多的关注。在过去差不多是50多年，我们取得了非常大的进展。但是睡眠的本质问题，其实并没有得到完全的解决。所有的动物都需要睡眠，睡眠最本质的功能到底是什么？我们虽然认为本质的功能可能是恢复，但是它到底恢复了哪些东西，比如在分子方面，它到底对细胞做了什么？在网络层面，突出连接层面到底恢复哪些？这些还没完全阐明。

现在整个的睡眠领域基本上达成共识——睡眠主要由大脑来调控。但是大脑到底是什么时候决定我们需要去睡觉，什么时候可以清醒。虽然我们也了解了很多，但是这里面最关键的是我们醒的时候，为什么醒的时间不能连续醒5天？为什么醒的时间长了之后，就会变困？让我们变困的东西到底是什么？这个是最关键的。目前有一些理论，但是并没有得到一个本质的回答。