许多美国人反对睡眠,认为睡眠等同于懒惰。但世界顶尖的睡眠专家之一表示,这种观点正在损害我们的人际关系和解决问题的能力。
我们一生中近三分之一的时间都在睡眠中度过,睡眠时间比任何其他活动都长。有些人天生睡眠质量好,而有些人则饱受失眠或睡眠障碍的困扰。然而,直到最近,科学家们对睡眠的目的以及睡眠如何影响我们的大脑和日常功能仍然知之甚少。

Matt Walker 是加州大学伯克利分校心理学副教授,也是睡眠和神经影像实验室的首席研究员。
随着功能性磁共振成像技术的出现,科学家们现在可以深入探究我们的大脑,了解良好的睡眠如何影响神经活动。加州大学伯克利分校的神经科学家兼心理学家马修·沃克博士是这项研究的领军人物之一。沃克博士运营着一个睡眠研究实验室,专门研究睡眠与记忆、学习和情绪之间的关系。
我最近和沃克谈了他的研究,以及这项研究对我们这些睡眠不足的人来说意味着什么。
吉尔·萨蒂:睡眠的功能是什么?
马特·沃克:我们睡觉并非出于单一原因。过去四五十年睡眠研究领域的一个缺陷在于,我们一直试图寻找睡眠的单一“圣杯”功能。而我们现在意识到,睡眠对于大脑和身体的一系列不同功能都至关重要。
JS:您如何研究睡眠与情绪之间的关系?
MW:我们尝试从两个方面入手:一是研究睡眠不足造成的危害;二是研究睡眠的益处,以及睡眠过程中哪些因素——例如不同的睡眠阶段或类型——可能有助于情绪调节。我们可以调节睡眠,观察其对情绪和心理健康的影响。
JS:那么,睡眠对情绪调节有什么影响?
MW:我先来说说匮乏的情况。
当人们睡眠不足时,某些深层情绪脑区——例如与攻击性和恐惧相关的杏仁核,以及与奖赏和积极情绪相关的纹状体——对情绪事件的反应会变得异常活跃。这些深层脑区之所以如此敏感,是因为它们与前额叶皮层失去了连接。前额叶皮层负责控制这些深层情绪脑区,它非常擅长自上而下地调节它们。你可以用汽车来类比:杏仁核就像是情绪的油门,而前额叶皮层就像是情绪的刹车。
睡眠充足的人,其大脑深部与前额叶皮层之间的连接得以恢复或重建。因此,额叶能够以一种符合社会规范、心理控制的方式调节情绪杏仁核。睡眠不足时,额叶和杏仁核之间的连接就会断开,导致情绪失控,就像踩着油门却缺乏有效的刹车。这种连接性的丧失可以通过核磁共振成像(MRI)扫描观察到,而充足的睡眠可以逆转这种影响。
JS:那么,睡眠不足会影响人际关系吗?

MW:社交上恰当的回应和受控的情绪反应对于与他人合作和互动至关重要,因此睡眠不足可能会影响这些过程。
我还应该指出,额叶与深层情感脑中枢脱节的特征表明存在多种精神疾病,例如创伤后应激障碍和抑郁症。
令人惊讶的是,这些精神疾病往往伴有睡眠异常。人们一直认为精神疾病导致了睡眠异常。但我们现在开始意识到,睡眠问题反过来也对精神疾病产生了显著影响。
JS:你怎么知道是睡眠问题导致了精神病理,而不是反过来?
MW:在生物学中,几乎不存在单向的相互作用。很多相互作用似乎是双向的,我毫不怀疑睡眠和精神疾病也是如此。但是,在这种双向相互作用中,某些因素可能更倾向于某一方向。
你能验证这一点吗?嗯,这在伦理上存在争议,但一些研究人员已经做过一些实验,例如,他们选取了一些患有双相抑郁症的患者,并在实验室里对他们进行睡眠剥夺。结果发现,睡眠剥夺确实诱发了躁狂发作。这表明,睡眠不足可以作为一种诱因,引发某些精神疾病。
JS:这是否意味着帮助人们睡得更好——比如给他们服用安眠药——可以减轻精神症状?
MW:艾莉森·哈维教授也是加州大学伯克利分校心理学系的教授,她一直在做你建议的事情——不是通过药物,而是通过行为干预来改善睡眠。她卓越的研究清楚地表明,如果能够恢复和改善不同严重精神健康问题的患者的睡眠,就能看到非常显著的临床改善。
JS:你提到睡眠不足会增加大脑奖赏中心和杏仁核的反应性,这意味着我们会从积极的情绪刺激中体验到更多愉悦感。这么说来,睡眠不足似乎也有好处。
MW:这似乎有悖常理。
如果你看看关于睡眠不足的轶事报道,你会发现有些人会因为睡眠不足而变得异常兴奋。乍听之下,这似乎是件好事。但实际上,这非常不利于身心健康。首先,大脑对积极或消极情绪体验的剧烈波动,就像钟摆一样,意味着你的反应无法控制,也可能不符合社交礼仪。其次,过度沉溺于积极情绪是危险的,因为它会让你更容易走向冒险和成瘾。
JS:所以,睡眠不足会影响我们的情绪反应。那么,良好的睡眠如何帮助我们改善情绪呢?
MW:睡眠带来的许多情绪益处都体现在缓解前一天痛苦情绪带来的冲击,或者平衡我们对第二天情绪挑战的反应。睡眠甚至能提高我们识别他人面部不同情绪的能力。我们发现,这些益处都源于一种非常特殊的睡眠类型,称为快速眼动睡眠(REM睡眠)。
快速眼动睡眠(REM睡眠)最引人注目之处在于,它是24小时内大脑唯一完全不含任何压力神经化学物质(尤其是去甲肾上腺素)的时期。我们现在认为,在REM睡眠期间,大脑会重新激活情绪记忆和问题记忆,并通过反思性梦境将它们带回大脑——但REM睡眠的独特之处在于,这一切都发生在一个神经化学安全的环境中,不受压力化学物质的影响。
因此,你可以像涂抹舒缓膏药一样,逐渐消除那些情绪记忆中尖锐的棱角。这样,第二天醒来你就会感觉好多了,也不会再对之前的经历耿耿于怀。这本质上就是一种夜间疗法。
JS:睡眠和学习之间有什么关系?

MW:睡眠似乎在三个方面对学习和记忆至关重要。
我们发现,学习前充足的睡眠至关重要,它可以帮助大脑做好准备,以便第二天更好地吸收和学习新信息。在非快速眼动睡眠期间,会出现一种独特的短暂电活动,称为睡眠纺锤波。我们认为,睡眠纺锤波有助于大脑将信息从位于海马体的短期存储区转移到位于大脑皮层的长期存储区。因此,每天早上醒来时,你都会拥有更充沛的学习能力。
所以,学习前睡眠至关重要;但学习后也需要睡眠,以便将新信息巩固到大脑的神经结构中。这时,另一种类型的电活动就发挥作用了:慢波睡眠——一种更深层次的非快速眼动睡眠——它有助于巩固最近学习的记忆,防止我们遗忘。这就像保存你当天刚刚写好的一个Word文档一样。
最近,我们意识到睡眠对学习还有另一项益处。睡眠比我们之前认为的要智能得多。它不仅能接收并保存单个信息,还能智能地将新的信息片段关联起来。因此,你可以开始提取共性,并对前一天遇到的问题产生新的见解。
JS:有什么证据可以证明这一点?
MW:我们做了很多不同的测试来检验这一点。例如,有些任务中隐藏着大量信息,并包含一些隐藏规则。我们还可以设计一些巧妙的测试,让受试者尝试解决一些非常繁琐枯燥的数学题。他们要做的每道数学题——而且要做数百道——都各不相同;但所有题目都隐藏着一条共同的规则,如果他们能找到这条规则,就能绕过所有题目,迅速得出新颖的答案。我们发现,睡眠能使你找到这条隐藏规则的概率提高三倍以上。睡眠似乎能激发我们对之前遇到的问题和挑战的创造性思考。
JS:睡眠确实有这些好处。但我认为我们大多数人都很钦佩那些不需要太多睡眠的人——例如比尔·克林顿。
MW:社会已经发展到这样一个阶段:我们把充足的睡眠等同于懒惰。这很糟糕。而且很奇怪,因为我们并非总是这样认为。想想看,一个婴儿白天睡觉。没有人会看着婴儿说:“这孩子真懒。”我们不会那样说,因为我们意识到,在那个生命阶段,睡眠是绝对必要的。
我们作为一个社会,已经放弃了睡眠至关重要且有益的观念。相反,我们甚至开始为自己少得可怜的睡眠时间感到自豪。就公共卫生危机而言,我们对睡眠问题的重视程度,就好比50年前对吸烟问题的重视程度。我们拥有所有必要的科学知识来了解睡眠不足的危害;但科学家们尚未能有效地改变公众的观念,从而影响公共卫生政策。但我相信这种情况会改变,而且会很快改变。
JS:为什么我们需要睡这么多觉?这似乎几乎违背了进化论。

MW:从进化角度来看,睡眠是最荒谬的行为。睡觉时你容易受到捕食者的攻击,无法寻找配偶,无法繁衍后代,无法获取营养,也无法进行社交互动。这似乎是最愚蠢的事情。
然而,睡眠似乎存在于我们迄今为止研究过的所有物种中。这意味着睡眠在进化过程中历经艰辛,最终得以保留下来。如果真是如此,那么睡眠必定发挥着某种至关重要的作用。
这就是我们发现的。我们需要将生命中三分之一的时间用于睡眠,因为睡眠似乎对一系列极其重要的生理功能至关重要。睡眠不仅对大脑有益,对身体其他部位也大有裨益,例如免疫系统、新陈代谢系统和心血管健康。事实上,大脑和身体中几乎所有主要组织和器官都能从睡眠中获益。
JS:你能补上失去的睡眠吗?
MW:睡眠不像银行账户。你不能先欠债,然后指望以后再还。睡眠要么全有要么全无。这其实并不奇怪。进化从未面临过补觉的挑战,因为人类是少数会故意剥夺自己睡眠的物种之一。所以,没有补偿机制,生物学也没有发展出任何安全网来应对这种情况。认为睡眠可以补回来的想法完全是错误的。
JS:你的研究中有哪些事情真正让你感到惊讶?
MW:我觉得让我感到惊讶的是,充足的睡眠能带来巨大的益处,而睡眠不足则会带来严重的危害。
我认为,如果你观察其他主要的生物本能——比如饮食——就会发现,仅仅一晚睡眠不足对大脑和身体造成的损害,远远超过同等时间内食物匮乏所造成的损害。事实上,20世纪80年代的动物研究表明,老鼠因睡眠不足而死亡的速度与因食物匮乏而死亡的速度一样快。睡眠就是如此重要。
JS:您会就睡眠问题向人们提出建议吗?
MW:简而言之,每天能做的最重要的事情就是保证睡眠,这能帮助你重塑大脑和身体健康。一旦你的睡眠时间少于7小时左右,我们就能非常清晰地观察到生理和行为上的变化。
人们会说:“我睡四五个小时就行了。”但你对睡眠不足的主观感受,并不能准确预测你睡眠不足的客观状况。这就像一个醉酒司机在酒吧喝了几杯后拿起车钥匙,说:“不,不,我觉得我没事,我完全可以开车。”
JS:这项研究对你自己的睡眠有什么影响?
MW: [笑] 有两种方式。首先,我言行一致,通常每晚都能睡七个半到八个小时。如果睡不够,我能明显感觉到睡眠不足。
其次,这确实会让你变得有点像伍迪·艾伦电影里那种睡眠界的神经质患者。如果我去了不同的时区,晚上难以入睡,我就会躺在床上想:这种神经化学物质显然没有在我的大脑中释放,身体的这个部分也没有像应该的那样停止运作。
到了那个时候,你就彻底没辙了。接下来的几个小时,你肯定睡不着觉,脑子里全是这些乱七八糟的想法。
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True story! You are not concentrated enuogh when you don't get enough sleep
When I don't get a good night sleep, I feel less intellectually sharp and physically weaker and less energized. It would be interesting to understand the impact of oversleeping (getting too much sleep). There have been times when I have gotten more than 8 hours of sleep and my physical and emotional state has felt like when I was sleep deprived...more frequent yawning, not feeling as sharp and even a desire to go to bed the next night at an earlier time than normal. On another topic, I believe some cultures ( i.e. Mexicans) don't attach a negative stigma to sleep like we do in the U.S. It's normal/accepted for Mexicans to siesta (take a nap) in the afternoon to "recharge their batteries". I have read of some U.S. companies that are now allowing short siestas at work. The company owners believe employees are more productive over the course of the entire workday if they allow short naps after lunchtime typically. Think the 5 hour energy drink ads that mention people feeling especially tired around 2 pm...
[Hide Full Comment]Finally, there always seems to be exceptions to any rule (some people are gifted with a strong "mind over matter" discipline), but I have observed folks who claim to need only 5-6 hours of sleep per night to be more aggressive, less detail-oriented and not listen as well.
I am glad that there is a scientific reason to needing sleep. I wonder how dreams are decided and why you have certain dreams at certain times. It seems like you can make decisions during them but no idea how or why. Some times you make a different decision during a dream than you would in real life.
The article states that you cannot "make up for" lost sleep. However, naps have been proven to have benefits for alertness and general performance whether they were planned or just casually taken. I would also be interested in knowing if sleep would be just as effective during the day as it is at night. Since many people have to sleep during the day because of working night hours, would the sleep during the day be just as efficient for our brains? Since naps seem to have positive effects, I would assume that sleeping during the day could be just as restful as at night.
do the 7-8 hours need to be consecutive?
Sleep might make you 'smart', but only when you are *awake* you will be able to be *aware* enough to relate and respond to your daily encounters in a creative way! The reflection about your reactions will wake you up even more, so that you can consciously continue your personal *growing* process, so that you finally will *wake up* and go beyond your established mindset and so free yourself from your worn out 'straitjacket'.
Would also be interested in studies involving too much sleep. I sometimes just crash when I go too many nights without 9 hrs of sleep, and then it takes another 24 hours to recover from THAT!
A very interesting article, thank you. I wonder if it's possible to have too much sleep, and if this has been researched?
MW: In biology, there’s almost never a
unidirectional direction of interaction. Much seems to be
bi-directional, and I have no doubt that it’s the case with sleep and
psychiatric disorders. But the flow of traffic in that two-way street
could be going more dominantly in one direction than the other.
Can you test that? Well, it’s ethically debated, but some researchers
have taken, for example, groups of patients with bipolar depression and
experimentally sleep-deprived them in a laboratory. As a consequence,
they causally triggered the onset of a manic phase. This establishes
that sleep loss can act as a causal trigger that instigates certain
psychiatric issues.
I second that. If I go 2-3 nights without at least 8 hrs of sleep - I become hyper and very aggressive. Another member of my family (who suffers from another mental disorder), will go into full-blown schizoid episodes after 3 nights of lack of sleep.