人类为什么要睡觉?( 二 )


近几年来 , “突触稳态说”异军突起 。“突触稳态说其实是对睡眠学习和记忆功能论的一种解释 , 主要说明记忆巩固过程中 , 大脑究竟发生了什么 。”雷旭说 , 突触稳态说认为 , 突触作为神经元间信息的传递通道 , 在人清醒的时候 , 新信息不断输入大脑 , 为了适应信息传递的需求 , 突触活动不断增强 。但是突触不能无限活跃 , 否则将再没有空间来形成新的记忆 。而睡眠期间由于和外界刺激的相对隔绝 , 突触在这段时间得到充分休息 , 突触的相对回缩为新一天接受信息的输入 , 学习新事物做准备 。其实 , 为了解释睡眠和记忆巩固之间的关系 , 也有学者提出了系统巩固假说 。该假说认为 , 记忆的巩固 , 主要依靠前额叶和海马区的配合来完成 。海马区负责临时储存白天形成的新记忆 , 而睡眠过程中 , 前额叶则把临时储存的记忆分配到全脑去 。这是一个完全不同于突触稳态的假说 。

人类为什么要睡觉?


关于睡眠还有哪些假说?
除了以上提到的那些假说之外 , 关于人类为什么要睡觉 , 还有恢复与修整功能论、身体免疫论等推测 。
雷旭解释 , 上述理论分别从代谢、免疫等角度来阐述睡眠的功能 。恢复与修整功能论认为睡眠使得工作了一天的大脑和身体得到休息、修整和恢复;而身体免疫论发现 , 睡眠可以提高血液中T淋巴细胞和B淋巴细胞的水平 , 认为健康的睡眠可以帮助激活免疫系统 , 提高免疫和再生免疫功能等 。
雷旭表示 , 关于睡眠的原因 , 每个理论都有一些合理的地方 , 但目前的认识是 , 它们各自可能都有失偏颇 。“这些理论可能都正确 , 但仍需要进一步研究来进行证实 。科学探索的过程其实是一个不断否定已有理论 , 从而接近真理的过程 。”雷旭强调 , 目前对睡眠的研究取得了一些重要成果 , 例如近些年的研究显示 , 不同的睡眠阶段 , 功能或许还有所侧重 , 慢波睡眠更多的是进行大脑的系统巩固 , 而快速眼动睡眠则进行突触巩固;不少内源性激素的合成和代谢都与睡眠周期相关 , 儿童的生长激素水平在入睡后会升高 , 慢波睡眠期分泌达到顶峰 , 淋巴细胞的有丝分裂及骨骼增长均在睡眠时最快;白天体力活动量大者慢波睡眠的比例增加等 。
人类为什么要睡觉?


动物千奇百怪的睡眠方式
有些科学家为了弄清睡眠的原因 , 观察了自然界动物的睡眠方式 , 但不观察还好 , 一观察发现更复杂了 。因为虽然睡眠在动物中也很常见 , 但它们睡觉的方式各有千秋 。蝙蝠把一天内的20个小时都用来睡觉;而马似乎采用了所谓的“达芬奇睡眠法” , 一天内打几个盹就够了 , 加起来才3小时;甚至连爬行动物、鱼类、果蝇和线虫也有对外界刺激反应降低的安静休息阶段 , 尽管科学界对于是否要将之定义为“睡眠”还颇为踟蹰 。
“睡眠是动物适应环境的重要结果 , 同时受到进化的影响 。”雷旭说 , 动物睡眠方式的多样性主要体现在两个方面:昼夜的活动程度和睡眠的时长 。比如猫头鹰是昼伏夜出 , 而百灵鸟则是清晨很早就出来活动 。通常来说在食物链低端的草食性动物 , 睡眠更短 , 而在食物链顶端的大型食肉动物 , 如老虎、狮子等 , 睡眠时间比较长 。草食性动物睡眠时间短、睡眠周期转化快有利于更长时间的食物摄取 , 逃避被肉食动物捕获的危险 。而大型食肉动物可以通过睡眠来减少对热量的消耗 , 实现机体的有效恢复 。

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