睡眠是您日常生活的重要組成部分——您花費(fèi)大約三分之一的時間做這件事。高質(zhì)量的睡眠——并在正確的時間獲得充足的睡眠——與食物和水一樣對生存至關(guān)重要。沒有睡眠,您就無法在大腦中形成或維持讓您學(xué)習(xí)和創(chuàng)造新記憶的通路,而且很難集中注意力和快速做出反應(yīng)。
睡眠對許多大腦功能都很重要,包括神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)如何相互交流。事實(shí)上,您的大腦和身體在您睡覺時會保持非常活躍。最近的研究結(jié)果表明,睡眠起著管家的作用,可以清除大腦中清醒時積累的毒素。
每個人都需要睡眠,但其生物學(xué)目的仍然是個謎。睡眠幾乎影響身體的每一種組織和系統(tǒng)——從大腦、心臟和肺到新陳代謝、免疫功能、情緒和抗病能力。研究表明,長期睡眠不足或睡眠質(zhì)量差會增加患高血壓、心血管疾病、糖尿病、抑郁癥和肥胖癥等疾病的風(fēng)險。
睡眠是一個復(fù)雜而動態(tài)的過程,它會以科學(xué)家現(xiàn)在開始理解的方式影響您的功能。這本小冊子描述了您的睡眠需求是如何調(diào)節(jié)的,以及睡眠期間大腦中發(fā)生了什么。
大腦中的幾個結(jié)構(gòu)與睡眠有關(guān)。

下丘腦是大腦深處的一個花生大小的結(jié)構(gòu),包含神經(jīng)細(xì)胞群,作為影響睡眠和覺醒的控制中心。下丘腦內(nèi)是視交叉上核(SCN) - 數(shù)千個細(xì)胞的簇,這些細(xì)胞直接從眼睛接收有關(guān)光照的信息并控制您的行為節(jié)律。一些 SCN 受損的人整天睡眠不規(guī)律,因?yàn)樗麄儫o法將晝夜節(jié)律與明暗周期相匹配。大多數(shù)盲人都保持一定的感知光的能力,并且能夠改變他們的睡眠/覺醒周期。
位于大腦底部的腦干與下丘腦相通,以控制清醒和睡眠之間的轉(zhuǎn)換。(腦干包括稱為腦橋、延髓和中腦的結(jié)構(gòu)。)下丘腦和腦干內(nèi)的睡眠促進(jìn)細(xì)胞會產(chǎn)生一種叫做 GABA 的大腦化學(xué)物質(zhì),它可以降低下丘腦和腦干中覺醒中心的活動. 腦干(尤其是腦橋和延髓)在 REM 睡眠中也起著特殊的作用;它發(fā)送信號以放松對身體姿勢和肢體運(yùn)動至關(guān)重要的肌肉,這樣我們就不會按照自己的夢想行事。
丘腦充當(dāng)從感官到大腦皮層(解釋和處理從短期到長期記憶的信息的大腦覆蓋物)的信息中繼。在睡眠的大部分階段,丘腦變得安靜,讓您與外界隔絕。但在快速眼動睡眠期間,丘腦是活躍的,向皮層發(fā)送充滿我們夢境的圖像、聲音和其他感覺。
位于大腦兩個半球內(nèi)的松果體接收來自視交叉上核的信號并增加褪黑激素的產(chǎn)生,這有助于在燈光熄滅后讓您入睡。失明且無法利用自然光協(xié)調(diào)自然清醒-睡眠周期的人可以通過每天在同一時間服用少量褪黑激素來穩(wěn)定睡眠模式。科學(xué)家認(rèn)為,隨著時間的推移,褪黑激素的高峰和低谷對于使身體的晝夜節(jié)律與外部光暗循環(huán)相匹配非常重要。
靠近大腦前部和底部的基底前腦也促進(jìn)睡眠和清醒,而中腦的一部分充當(dāng)喚醒系統(tǒng)。基底前腦和可能其他區(qū)域的細(xì)胞釋放腺苷(細(xì)胞能量消耗的化學(xué)副產(chǎn)品)支持你的睡眠驅(qū)動。咖啡因通過阻斷腺苷的作用來抵消困倦。
杏仁核是一種參與處理情緒的杏仁狀結(jié)構(gòu),在快速眼動睡眠期間變得越來越活躍。
睡眠階段
有兩種基本類型的睡眠:快速眼動 (REM) 睡眠和非 REM 睡眠(具有三個不同的階段)。每一個都與特定的腦電波和神經(jīng)元活動有關(guān)。在一個典型的夜晚,您會多次循環(huán)經(jīng)歷非快速眼動睡眠和快速眼動睡眠的所有階段,隨著越來越長、越來越深的快速眼動睡眠期出現(xiàn)在早晨。
第 1 階段非 REM 睡眠是從清醒到睡眠的轉(zhuǎn)變。在這段相對較淺的睡眠期間(持續(xù)幾分鐘),您的心跳、呼吸和眼球運(yùn)動會減慢,您的肌肉會放松并偶爾抽搐。您的腦電波從白天的清醒模式開始變慢。
第 2 階段非 REM 睡眠是進(jìn)入深度睡眠之前的淺睡眠期。您的心跳和呼吸變慢,肌肉進(jìn)一步放松。你的體溫下降,眼球運(yùn)動停止。腦電波活動減慢,但以短暫的電活動爆發(fā)為特征。與其他睡眠階段相比,您在第 2 階段睡眠中花費(fèi)的重復(fù)睡眠周期更多。
第 3 階段非 REM 睡眠是您需要在早上感到精神煥發(fā)的深度睡眠時期。它發(fā)生在上半夜的較長時間。在睡眠期間,您的心跳和呼吸減慢到最低水平。您的肌肉很放松,可能很難叫醒您。腦電波變得更慢。
REM 睡眠首先發(fā)生在入睡后約 90 分鐘。你的眼睛在緊閉的眼瞼后面快速地從一側(cè)移動到另一側(cè)。混合頻率腦電波活動變得更接近清醒時所見。您的呼吸變得更快且不規(guī)則,并且您的心率和血壓增加到接近清醒的水平。您的大部分做夢都發(fā)生在快速眼動睡眠期間,盡管有些夢也可能發(fā)生在非快速眼動睡眠期間。你的手臂和腿部肌肉會暫時癱瘓,這會阻止你實(shí)現(xiàn)你的夢想。隨著年齡的增長,您在 REM 睡眠中的睡眠時間會減少。記憶鞏固很可能需要非快速眼動睡眠和快速眼動睡眠。
睡眠機(jī)制
兩種內(nèi)部生物機(jī)制——晝夜節(jié)律和體內(nèi)平衡——共同作用來調(diào)節(jié)你清醒和睡眠的時間。
晝夜節(jié)律指導(dǎo)著各種各樣的功能,從每天的清醒波動到體溫、新陳代謝和激素的釋放。它們控制著你的睡眠時間,讓你在晚上昏昏欲睡,并在早上醒來時沒有鬧鐘。您身體的生物鐘以一天大致 24 小時為基礎(chǔ),控制著大多數(shù)晝夜節(jié)律。晝夜節(jié)律與一天中實(shí)際時間的環(huán)境線索(光、溫度)同步,但即使沒有線索,它們也會繼續(xù)。

睡眠-覺醒穩(wěn)態(tài)會跟蹤您的睡眠需求。穩(wěn)態(tài)睡眠驅(qū)動器提醒身體在一定時間后入睡并調(diào)節(jié)睡眠強(qiáng)度。這種睡眠驅(qū)動力在你醒著的每個小時都會變得更強(qiáng),并使你在一段時間的睡眠剝奪后睡得更久、睡得更深。
影響您的睡眠-覺醒需求的因素包括醫(yī)療條件、藥物、壓力、睡眠環(huán)境以及您的飲食。也許最大的影響是暴露在光線下。眼睛視網(wǎng)膜中的特殊細(xì)胞處理光線并告訴大腦是白天還是黑夜,并且可以提前或延遲我們的睡眠-覺醒周期。暴露在光線下會使人難以入睡,醒來后又會重新入睡。
上夜班的工人上床睡覺時往往難以入睡,而且在工作時也難以保持清醒,因?yàn)樗麄兊淖匀粫円构?jié)律和睡眠-覺醒周期被打亂了。在時差的情況下,當(dāng)人們飛往不同的時區(qū)時,晝夜節(jié)律與一天中的時間不同步,導(dǎo)致他們的內(nèi)部時鐘與實(shí)際時鐘不匹配。
隨著年齡的增長,您對睡眠的需求和睡眠方式會發(fā)生變化,但同齡人之間的差異很大。沒有適用于所有同齡人的神奇“睡眠時間”。嬰兒最初每天睡 16 到 18 個小時,這可能會促進(jìn)生長發(fā)育(尤其是大腦)。學(xué)齡兒童和青少年平均每晚需要大約 9.5 小時的睡眠。大多數(shù)成年人每晚需要 7-9 小時的睡眠,但 60 歲以后,夜間睡眠往往會更短、更輕,并且會被多次覺醒打斷。老年人也更有可能服用干擾睡眠的藥物。
總的來說,由于工作時間延長以及全天候娛樂和其他活動的可用性,人們的睡眠時間比他們需要的少。
許多人認(rèn)為他們可以在周末“補(bǔ)上”錯過的睡眠,但是,根據(jù)他們睡眠不足的程度,周末睡得更長可能是不夠的。
做夢
每個人都會做夢。您每晚大約花 2 個小時做夢,但可能不記得大部分的夢。它的確切目的尚不清楚,但做夢可能會幫助您處理情緒。白天發(fā)生的事情通常會在睡眠時侵入您的思緒,而承受壓力或焦慮的人更容易做可怕的夢。夢可以在睡眠的所有階段出現(xiàn),但通常在快速眼動睡眠中最為生動。有些人做的夢是彩色的,而有些人只記得黑白兩色的夢。
通過智能技術(shù)追蹤睡眠
數(shù)百萬人正在使用智能手機(jī)應(yīng)用程序、床邊監(jiān)視器和可穿戴設(shè)備(包括手鐲、智能手表和頭帶)非正式地收集和分析有關(guān)他們睡眠的數(shù)據(jù)。智能技術(shù)可以記錄睡眠期間的聲音和動作,記錄睡眠時間,并監(jiān)測心跳和呼吸。使用配套應(yīng)用程序,來自某些設(shè)備的數(shù)據(jù)可以同步到智能手機(jī)或平板電腦,或上傳到 PC。其他應(yīng)用程序和設(shè)備會發(fā)出白噪聲,產(chǎn)生刺激褪黑激素產(chǎn)生的光,并使用輕柔的振動來幫助我們?nèi)胨托褋怼?/span>
睡眠的化學(xué)信號
當(dāng)我們準(zhǔn)備睡覺時,大腦許多部分的促進(jìn)睡眠神經(jīng)元群變得更加活躍。稱為神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)信號化學(xué)物質(zhì)可以“關(guān)閉”或抑制發(fā)出喚醒或放松信號的細(xì)胞的活動。GABA 與睡眠、肌肉松弛和鎮(zhèn)靜有關(guān)。當(dāng)我們清醒時,去甲腎上腺素和食欲素(也稱為下丘腦分泌素)可使大腦的某些部分保持活躍。其他影響睡眠和清醒的神經(jīng)遞質(zhì)包括乙酰膽堿、組胺、腎上腺素、皮質(zhì)醇和血清素。
基因與睡眠
基因可能在我們需要多少睡眠方面發(fā)揮重要作用。科學(xué)家們已經(jīng)確定了幾個與睡眠和睡眠障礙有關(guān)的基因,包括控制神經(jīng)元興奮性的基因,以及Per、tim和Cry等“時鐘”基因影響我們的晝夜節(jié)律和睡眠時間。全基因組關(guān)聯(lián)研究已經(jīng)確定了各種染色體上增加我們對睡眠障礙易感性的位點(diǎn)。此外,已經(jīng)確定了不同的基因與諸如家族性晚期睡眠階段障礙、發(fā)作性睡病和不寧腿綜合征等睡眠障礙有關(guān)。一些在大腦皮層和其他大腦區(qū)域表達(dá)的基因會改變它們在睡眠和清醒之間的表達(dá)水平。幾種遺傳模型——包括蠕蟲、果蠅和斑馬魚——正在幫助科學(xué)家確定與正常睡眠和睡眠障礙有關(guān)的分子機(jī)制和遺傳變異。進(jìn)一步的研究將有助于更好地了解遺傳性睡眠模式以及晝夜節(jié)律和睡眠障礙的風(fēng)險。

睡眠研究
您的醫(yī)療保健提供者可能會推薦多導(dǎo)睡眠圖或其他測試來診斷睡眠障礙。多導(dǎo)睡眠圖通常涉及在睡眠實(shí)驗(yàn)室或睡眠中心過夜。它會記錄你整個晚上的呼吸、氧氣水平、眼睛和四肢的運(yùn)動、心率和腦電波。您的睡眠也會被視頻和音頻記錄下來。這些數(shù)據(jù)可以幫助睡眠專家確定您是否達(dá)到并正確地度過了各個睡眠階段。結(jié)果可用于制定治療計劃或確定是否需要進(jìn)一步測試。
充足的睡眠有益于您的健康。以下是改善睡眠的一些提示:
設(shè)定一個時間表——每天在同一時間睡覺和起床。
每天鍛煉 20 到 30 分鐘,但不遲于睡前幾個小時。
白天晚些時候避免咖啡因和尼古丁,睡前避免酒精飲料。
睡前放松——嘗試洗個熱水澡、閱讀或其他放松方式。
創(chuàng)造一個適合睡眠的房間——避免明亮的燈光和嘈雜的聲音,讓房間保持舒適的溫度,不要在臥室里看電視或使用電腦。
不要醒著躺在床上。如果您無法入睡,請做些其他事情,例如閱讀或聽音樂,直到您感到疲倦為止。
如果您有睡眠問題或白天感到異常疲倦,請去看醫(yī)生。大多數(shù)睡眠障礙都可以得到有效治療。
希望通過研究
科學(xué)家們繼續(xù)了解睡眠的功能和調(diào)節(jié)。研究的一個重點(diǎn)是了解長期睡眠不足所涉及的風(fēng)險以及睡眠與疾病之間的關(guān)系。長期睡眠不足的人比睡眠充足的人更容易超重、中風(fēng)、心血管疾病、感染和某些類型的癌癥。睡眠障礙在患有與年齡相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ绨柎暮D『团两鹕。┑娜巳褐泻艹R?。關(guān)于睡眠與這些健康問題之間的關(guān)聯(lián),仍有許多謎團(tuán)。睡眠不足會導(dǎo)致某些疾病,還是某些疾病會導(dǎo)致睡眠不足?這些以及許多其他關(guān)于睡眠的問題代表了睡眠研究的前沿。
為什么60歲后的人睡眠困難?
60 歲以上的人可能會出現(xiàn)睡眠困難的原因有多種。以下是一些常見因素:
睡眠模式的變化:隨著年齡的增長,我們的睡眠模式會發(fā)生變化,老年人的睡眠會更輕,夜間醒來的頻率也會更高。這會使入睡和入睡變得更加困難。 醫(yī)療條件:老年人更有可能患有會影響睡眠的醫(yī)療條件,例如慢性疼痛、關(guān)節(jié)炎、心臟病和睡眠呼吸暫停。 藥物:許多通常開給老年人的藥物會干擾睡眠,包括某些降壓藥、抗抑郁藥和利尿劑。 荷爾蒙變化:隨著衰老發(fā)生的荷爾蒙變化也會影響睡眠。例如,有助于調(diào)節(jié)睡眠的褪黑激素水平會隨著年齡的增長而降低。 生活方式因素:飲食、運(yùn)動和飲酒等生活方式因素也會影響睡眠。老年人可能更容易有不健康的睡眠習(xí)慣,例如睡前攝入咖啡因或酒精。 心理健康:抑郁和焦慮等心理健康狀況在老年人中更為常見,也會影響睡眠。 值得注意的是,雖然睡眠障礙在老年人中很常見,但它們并不是衰老不可避免的一部分。有許多策略可以幫助改善睡眠質(zhì)量,例如建立規(guī)律的睡眠時間表、營造放松的睡眠環(huán)境以及練習(xí)放松技巧。此外,如果您遇到嚴(yán)重的睡眠障礙,請務(wù)必與醫(yī)療保健提供者交談,因?yàn)樗麄兛赡苣軌蜃R別潛在的醫(yī)療或心理問題并提供適當(dāng)?shù)闹委煛? 放松技巧可能是改善睡眠質(zhì)量和促進(jìn)睡前放松的有用方法。以下是一些可以嘗試的技巧: 漸進(jìn)式肌肉放松:這項技術(shù)涉及拉緊和放松身體的每個肌肉群,一次一個,以促進(jìn)放松并減少緊張。 深呼吸練習(xí):深呼吸練習(xí)可以幫助減緩身體的壓力反應(yīng),促進(jìn)放松。嘗試用鼻子深吸氣數(shù)到 4,屏住呼吸數(shù)到 7,然后用嘴慢慢呼氣數(shù)到 8。 正念冥想:正念冥想包括將注意力集中在當(dāng)下,不加判斷地接受想法和感受。這種技術(shù)可以幫助減輕壓力并促進(jìn)放松。 引導(dǎo)意象:引導(dǎo)意象涉及想象一個平靜的場景或情況,例如寧靜的海灘或安靜的森林。這種技術(shù)可以幫助促進(jìn)放松,減輕壓力和焦慮。 瑜伽:瑜伽包括一系列有助于減輕壓力和促進(jìn)放松的姿勢和呼吸練習(xí)。特別是恢復(fù)性瑜伽,側(cè)重于放松和輕柔的伸展運(yùn)動。 芳香療法:薰衣草、洋甘菊和佛手柑等精油可以促進(jìn)放松和減輕壓力。嘗試在您的臥室中擴(kuò)散這些油或在睡前在溫水浴中使用它們。 找到最適合您的放松技巧并將其融入您的就寢時間非常重要。定期練習(xí)放松技巧有助于改善睡眠質(zhì)量并促進(jìn)整體健康。