生命科學

該睡覺了!

每晚的睡眠都會影響你的心智和身體健康,影響程度遠遠超越你的想像!

撰文/史提高德(Robert Stickgold)
翻譯/謝伯讓

生命科學

該睡覺了!

每晚的睡眠都會影響你的心智和身體健康,影響程度遠遠超越你的想像!

撰文/史提高德(Robert Stickgold)
翻譯/謝伯讓


「我真的需要睡覺嗎?」我在世界各地演講睡眠這個議題時, 總是一再被問到這個問題,我的答案總是非常明確:是的,每個人都需要。就像飢餓、口渴和性慾一樣,睡覺也是一種生理衝動。不過,這項讓人生1/3時間處於無意識狀態的活動,究竟對我們有什麼好處?科學家一直百思不得其解。


面對眾人都沒有答案的問題,世界最頂尖的睡眠研究學者、美國科學家瑞赫夏芬(Allan Rechtschaffen)在1978年時如此說道:「如果睡眠沒有任何極度重要的功能,那麼它就是演化所創造出來的最大錯誤。」1990年代,另一位知名的睡眠研究學者霍布森(J. Allan Hobson)譏諷道:「睡眠已知的唯一功能,就是治療睡意。」


過去20年的研究,終於開始為「我們為何睡覺」這個問題提出了部份解答。最明確的發現是,睡眠不只一種功能,它似乎可以讓好幾種生理功能維持順暢運作,包括免疫系統、激素平衡、情緒與心理健康、學習與記憶以及清除腦中有毒物質。整體來說,這些生理系統雖然在缺乏睡眠的情況下也能運作,但睡眠似乎可以讓它們的表現更加提升。不過,若是好幾個月都不睡覺,任何人都會死掉。


即使是上述關於睡眠的不完美理解,也花了好幾十年研究。20世紀末,研究人員已經揚棄許多古老的睡眠理論,例如睡眠是因為血液從體表撤回體內,或是因為胃中溫暖的蒸氣越來越多;並開始詳細測量腦波活動、呼吸模式以及內分泌激素和其他血液中分子的每日週期性變化。最近,研究人員也開始找出睡眠的各種不同面向以及相對應的好處。諷刺的是,當研究人員找到越來越多關於一夜好眠對身體和心智正常運作的絕對必要性理由時,21世紀的人們投入希臘夢神摩耳甫斯懷抱的時間卻越來越少。


失眠會致命


關於睡眠的必要性,最明確的證據來自1989年由美國瑞 赫夏芬實驗室、目前任教於威斯康辛醫學院的艾佛森(Carol Everson)所發表的一項研究。艾佛森發現,睡眠完全受到剝奪的老鼠,會在一個月內全數死亡。事實上,她只要不讓老鼠進入睡眠的快速動眼期(rapid eye movement, REM),就會出現這種致命的結果。但是將近30年之後,研究人員仍無法解釋為什麼缺乏睡眠的老鼠會死?接下來幾年,一連串的實驗只能排除某些死因,例如老鼠並非因為壓力變大、消耗過多能量、喪失體內熱能調節功能或免疫系統失調而死。


剝奪睡眠致死,並不是只發生在老鼠身上,約30年前首度發現的「致死性家族性失眠症」(fatal familialinsomnia),就是一種人類遺傳疾病,一如其名,患者會先出現持續失眠,最後導致死亡。1986年,義大利波隆那大學醫學院盧加瑞希(Elio Lugaresi)和馬杜利(Rossella Medori)所領導的研究團隊發表了一個研究案例,描述一位53歲男性在出現無法治療的失眠症狀 後,數個月內死亡,而且他有許多兩代之內的親戚也都死於同樣的症狀。死後的病理解剖發現,這位病人大腦視丘(thalamus)中有兩個子區域有大量神經細胞消失。視丘位於中腦,大小如核桃,大致而言是感覺訊號傳入大腦時的轉運站。上述兩個子區域與情緒記憶有關,也與藉由腦電圖(EEG)在人腦睡眠時記錄到的「紡錘型波」有關。


這類的視丘退化如何導致失眠或死亡,目前仍然未知。但是現在我們已經明白,這種退化會造成怎樣的傷害。1990年代初期,當時任職於美國凱斯西儲大學的馬杜利和同事發現,退化是由普恩蛋白(prion)這種結構異常的蛋白質所造成。普恩蛋白是羊搔癢症和人腦出現牛海綿狀腦病(俗稱狂牛症)的元凶,只不過在致死性 家族性失眠症中,普恩蛋白是透過遺傳機制傳給下一代,而非如其他兩種疾病是因為吃入環境中的普恩蛋白而感染。


幸好,沒有其他因為剝奪睡眠致死的人類病例(意外致死不算,例如司機因為睡眠不足而在開車時睡著,導致車禍致命),但是我們也沒有看過人類可以數月不睡覺的案例。因此,長時間剝奪睡眠而致死的案例只有兩種:實驗室中睡眠受到剝奪的老鼠以及人類的普恩蛋白遺傳疾病,而這兩種狀況,我們都不知道真正的死因 為何?


不過我們知道,失眠一整晚或部份失眠,就會影響身體各種功能,例如內分泌激素的活動以及對疾病的免疫力。有兩項研究檢視人體對肝炎疫苗的免疫反應,並顯示剝奪睡眠會對免疫系統造成巨大影響。


第一項研究是在2003年,一群大學生在早上接受了以不活化病毒製成的標準A型肝炎疫苗後,其中一半的學生在晚上正常睡覺,另一半學生則剝奪睡眠。剝奪睡眠的實驗組一直要到第二天晚上才可睡覺。四星期後,研究人員測量受試者的血液樣本中,免疫系統接觸疫苗病毒後產生的抗體數量。一般而言,血液中有較多抗體代表對疫苗有較佳反應,對將來可能接觸到的病原體有較強的免疫力。結果發現,睡眠正常的對照組在四星期後的抗體濃度比實驗組高出97%。


即使只有一個晚上剝奪部份睡眠,也會出現明顯的負面結果。在第二項實驗中,成人在六個月內接受了標準的三劑B型肝炎疫苗(必須重複施打疫苗才能產生完整的免疫反應)。研究人員讓每位受試者配戴一種類似手錶的行動偵測器,以記錄他們在家中的睡眠狀況。透過比較受試者在施打第一劑疫苗那週的平均睡眠時數, 以及施打第二劑疫苗後的抗體濃度,研究人員發現,每多睡一小時,抗體濃度就會增加56%。施打第三劑疫苗的六個月後,那些施打第一劑疫苗那週平均每晚睡眠時數少於六小時的受試者,體內出現低濃度抗體的比率,比對照組高出七倍,其抗體濃度之低,幾乎可以說對B型肝炎毫無免疫力。


「睡眠不足會破壞內分泌功能」的扎實證據,來自於史派格(Karine Spiegel)的一組實驗。當時她在芝加哥大學與梵高特(Eve Van Cauter)共同做研究,在一項實驗中,他們要求11名健康年輕男性每晚只睡四小時,五天過後,他們體內胰島素移除血糖的能力下降了40%。在另一項實驗中,史派格和同事以類似方法限制了12名男性連續兩天的睡眠,結果發現,受試者血液中的飢餓素(可以刺激食慾的一種激素)濃度上升了28%,同時,另一種稱為瘦身素(可以透過刺激大腦來抑制飢餓感)的激素濃度則下降了18%。毫無意外地,這些睡眠受到剝奪的男性受試者主觀回報的飢餓程度平均上升了23%。


整體來說,這些人體生理學的研究顯示,睡眠不足會導致體重增加。目前至少有50項研究支持這個理論:有好幾項研究發現,6 ~9歲的孩童如果睡眠少於10小時,肥胖的機率就會上升1.5 ~2.5 倍。成人如果睡眠少於六小時,肥胖的機率也會上升50%。也有研究顯示,睡眠不足可能會導致第二型糖尿病。


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