在人的一生当中,大约有三分之一的时间是用来睡觉的。然而,人为什么睡觉呢?人是否可以不睡觉而活着呢?
为了回答这些问题,首先让我们来观察一下剥夺睡眠的实验结果。
第一个不眠之夜:除了有轻度的瞌睡现象,几乎没有引起任何问题。
第二个夜晚:嗜睡现象变得非常厉害,大脑的功能下降,不再能从事脑力劳动。由此可见,睡眠对于人脑的休息比对躯体更重要。失眠时几乎看不出躯体有何不适,但人脑却感觉到了。
第三个晚上:靠自己的力量保持清醒已不可能。如果需要继续保持清醒的话,则会出现几秒钟的短暂睡眠。心理疲劳加重,结果使人变得容易冲动;会出现神经症的症状,如狂躁和幻觉;自己不再能进行心理调控。
动物实验证实:几周的睡眠剥夺后,实验动物的体温会迅速下降,最后导致死亡。
可见,睡眠对于个体生存是十分必要的。那么其中的原因又是什么?
最普遍的观点认为,睡觉是为了消除体力的疲劳,弥补一天劳累的耗损。"体力恢复"观点的证据是:在睡眠的最初数小时内,大脑基底部的脑垂体会释放出大量的生长激素。这种生长激素能促进体内蛋白质的代谢,从而促进体内组织的生长和修复。
但也有人持不同观点。例如英国伦敦的彼得林里克博士认为,对体内蛋白质代谢影响最大的是饮食。进食时组织蛋白质就增加,而禁食时则下降。蛋白质代谢在夜间变化的主要原因并非是睡眠本身,而是人们在夜间不进食。他认为,一个人不管从事何种体力或脑力劳动,不管疲劳程度如何,只要保持进食,即便一连8~11天不睡觉,身体功能仍无损害。
近年来,另一种观点认为,睡眠的主要功能是使大脑摆脱疲劳。研究者发现,有一种海豚可以在清醒状态下使身体休息,但是仍需睡眠。这类海豚睡眠的方式很奇特:在1小时内轮流使一半脑睡眠,另一半脑保持清醒状态。由此看来,海豚的睡眠主要是使大脑得到休息,而与体力恢复无关。
看起来,生存与睡眠关系到底是什么,这个问题还需进一步的研究。读者朋友,你如何认为呢?
睡眠的四个时期
假如你觉得困,想睡觉,你会先进入"入睡期",几分钟之后,就来到"浅度睡眠期",接着就是"中度睡眠期",最后就是"深度睡眠期"。可能你会奇怪,这个期那个期,凭什么划分的?那就是脑电图。根据脑电图上所出现的不同电波,便能知道人或动物的睡眠已经到达了什么样的深度。
是不是一夜的睡眠,就简单地分为这4个时期呢?不,问题并不如此简单。走完4个时期,睡眠又会从深睡转至中度睡眠,再转成浅睡,然后又回到入睡期。接着又进入新的一轮睡眠分期。这样周而复始,一夜里经过四五个来回的反复,正好鸡叫天亮,睡眠结束,新的一天来到了。
睡眠的奇妙,并不止这些。1953年,在美国芝加哥大学生物系的实验室里,尤金·阿赛林斯基和纳撒尼尔·克雷特曼发现,人在从浅睡转向深睡时,眼球会快速转动;而从深睡转向浅睡时,眼球转动停止。学者们将眼球快速转动的深睡阶段称作快速眼动睡眠,将眼球静止不动的浅睡阶段称作非快速眼动睡眠。如果在快速眼动睡眠的过程中唤醒睡者,大约80%的人均报告正在做生动的梦。这一阶段,正是因为做梦,表现出一种快速眼动。脑电图显现低幅快波,肌肉放松和心动加快。而在非快速眼动睡眠过程中,眼球向上面翻动。如果试着抬起眼皮,就会发现眼球是从眼白部分翻起的。在非快速眼动睡眠阶段,也可能会做梦,但却不像快速眼动睡眠所做的梦那样清晰。此时,脑电图呈现高幅慢波,人可能会在床上辗转反侧,或打呼噜,还可能会发生短时间的呼吸中断。
一般认为,非快速眼动睡眠,是似睡非睡;快速眼动睡眠,就是酣睡。它们在一个晚上,会交替进行四、五次。那么,为什么在夜间快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠会交替进行?实际上,人脑存在着大约40分钟的活动周期。当人觉醒时,人脑忙于处理从周围环境中不断传来的信息,因此活动周期表现得不很明显。但是,在睡眠过程中,当外部的刺激已经停止,活动周期便在快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠的形式下表现出来了。因而,做梦也可以被看成是由人脑活动周期所引发的一种生理现象。现在,对于快速眼动睡眠的进一步研究使人类有望揭开梦的神秘面纱。
控制睡眠的大脑钟表
人觉得困、想睡觉,睡眠就悄悄地走近我们。那么,睡眠又是怎样开始的呢?当科学家把动物脑的某部分切断,这些动物就会只睡不醒;当切断同类动物的另一部分脑,这些动物又只醒不睡。由此似乎可以看出,脑是睡眠的主宰者。但脑的这些部位又怎么控制什么时候该睡,什么时候该醒呢?于是,有些科学家就设想:是不是身体内部会产生一些特殊物质,能催促负责睡眠的那部分脑起来发动睡眠呢?
曾有研究者故意让一条狗不睡觉。如此经过1周~2周的时间,然后抽取这条狗的脑脊液,注入到另一条狗的脑内,不久,这条被注入脑脊液的狗,就昏昏沉沉睡了起来,少则入睡2小时,多的可睡6小时。
可见,在那条无法睡觉的狗的脑内可能有唤起睡觉的化学物质。否则,怎么会使醒着的狗大睡起来呢?可是,这些引发睡眠的物质,究竟有没有?如果有,那是什么?它来自何方?
目前,许多神经科学家认为,睡眠和梦是由我们脑中的两类"钟表"来控制的。第一个"钟表"位于下丘脑,负责协调机体的一些重要功能(如睡眠、性活动、体温、情绪状态等)。它在大24小时的一个周期内控制着睡眠和清醒的到来。另一个"钟表"是脑桥,它在大约90分钟的周期内,对快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠和各个阶段进行扫描,控制着梦的到来。
在睡眠中学习
目前,在一些国家流行着一种奇特的学习方示--在睡眠中学习。这种方法竟可能收到意想不到的效果。
美国的一名大学教授曾做过这样的实验:他将40名学生成两组,每组20人。之后,在晚上学生睡觉后对第二组学生进行"授课",即用录音机播放15个英文单词,一夜中放30次。第二天上课时,同样教这40名学生,结果发现第二组学生学得快、记得牢。
而瑞士有一名女学生,学习英语较吃力,发音也不准,她就让人在她入睡后播放标准的英文磁带,一个月后,她的发音变得准确了,成绩进步很快。英国还有一所睡眠学校,在那里,学生们在睡眠中学习建筑学、音乐理论等,据说也收到一定的效果。为什么睡眠学习能收到效果呢?这种学习方法有无不良影响?目前,对这些问题还没有研究清楚。
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