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斯坦福大學醫學院钻研團隊近来一項發表在《天然》 上的論文指出,斑馬魚睡眠時的神經活動特性與人類类似。這象征著睡眠活動最少在4.5億年前已經演变出來,此時地球上的動物依然全数糊口在海中。
吃飯、睡覺,這是每個人天天都要做的事变。可有誰想過,人為什麼要睡覺,這看起來是一個極其簡單的問題,可是谜底卻比你想象的要復雜很多。多年來,科學家進行了不少推測和猜测來解釋為什麼人類天天晚上必要睡覺,但至今沒有一個統一的確切谜底。
睡眠是為了保留能量?
在睡眠缘由的推測中比較闻名的有能量连结理論,這種觀點認為睡眠只是用來保留能量的方法。對此,長期從事睡眠生理學基礎钻研的國家“萬人計劃”青年拔尖人材、西南大學睡眠神經影象中间主任雷旭传授告訴科技日報記者,1975年,美國神經科學家伯格提出睡眠的目标是為了低落基礎代謝率,使獲得的能量得以保留,並且恢復白日丟失的能量。動物也是從慢波睡眠中開始進入蛰伏狀態的,其慢波睡眠的特點與人類睡眠高度类似,提醒睡眠可能和蛰伏現象有著配合的目标——保留能量。“但今朝,反對這種觀點的呼聲很是高,一個相反的觀點認為睡眠大約可以節省5%—10%的能量,至多不超過15%,節約的能量很是有限,恢復和保養論可能過於粗拙和簡單。”雷旭說。
誠然,睡眠的確可以幫助我們節約能量,這對在溫飽線掙扎的動物和原始人類來說是人命攸關的。在食品匱乏的季節,動物們會通過延長睡眠時間,乃至開始蛰伏來保留能量。但是,隨著進化的推進,某些物種再也不終日為了填飽肚子而奔走,好比人類。乃至有人說睡一晚隻能幫人類節省約110卡路裡,僅相當於一個熱狗面包的熱量。那是否是說,人們天天隻要多吃一個熱狗面包,便可以不消睡覺了?很顯然,谜底是否认的。這說明,除幫助節約能量以外,睡眠對人類還有其他更首要的意義。
睡眠是為了更好的學習記憶?
與能量连结理論分歧,還有人提出了睡眠的功效論。這一派學說認為,睡眠是為了實現某種功效,好新莊銀行代辦,比“記憶鞏固”,很多睡眠剝奪實驗顯示,睡眠會影響長期記憶的鞏固。不论是動物還是人,在學習新知識和復習已學知淚溝,識后睡上一覺的話,記憶结果會好很多。
“睡眠的功效論获得了廣泛認可。現在學界广泛認為睡眠有益於神經組織的修復和生長,以保証第二天白日功效的正常發揮。”雷旭說,睡眠對記憶具备保護和鞏固的感化,杰出的睡眠對於次日的再學習也有首要的感化。通過神經成像等技術手腕,人們發現了記憶在睡眠中获得保護的更多細節。在睡眠過程中,白日編碼的記憶信息會進行重激活,从新播放一遍。這些記憶信息的重激活與睡眠過程中独有的腦電波紧密亲密相關,包含紡錘波、慢波等。
人們還逐漸認識到,分歧的睡眠時間,鞏固的記憶類型也不不异。好比在前三更,慢波睡眠比較多,重要對陳述性記憶和空間記憶進行鞏固,“我們建議青少年要早睡,少熬夜,其實這對加強知識、公式等陳述性記憶是很是有幫助的。”雷旭說。尔后三更,快速眼動睡眠比較多,這與步伐性記憶和情緒記憶的鞏固有關。“這也就是為什麼一些情緒障礙患者經常在后三更出現更多可怕夢境,乃至出現夢魘的缘由。”他說。
近幾年來,“突觸穩態說”異軍崛起。“突觸穩態說其實是對睡眠學習和記憶功效論的一種解釋,重要說明記憶鞏固過程中,大腦事实發生了什麼。”雷旭說,突觸穩態說認為,突觸作為神經元間信息的傳遞通道,在人苏醒的時候,新信息不斷輸入大腦,為了適應信息傳遞的需求,突觸活動不斷增強。可是突觸不克不及無限活躍,否則將再沒有空間來构成新的記憶。而睡眠期間由於和外界刺激的相對隔絕,突觸在這段時間获得充实苏息,突觸的相對回縮為新一天接管信息的輸入,學習新事物做准備。其實,為领会釋睡眠和記憶鞏固之間的關系,也有學者提出了系統鞏固假說。該假說認為,記憶的鞏固,重要寄托前額葉和海馬區的共同來完成。海馬區負責臨時儲存白日构成的新記憶,而睡眠過程中,前額葉則把臨時儲存的記憶分派到全腦去。這是一個彻底分歧於突觸穩態的假說。
關於睡眠還有哪些假土城借現金,說?
除以上提到的那些假說以外,關於人類為什麼要睡覺,還有恢復與修整功效論、身體免疫論等推測。
雷旭解釋,上述理論分別從代謝、免疫等角度來闡述睡眠的功效。恢復與修整功效論認為睡眠使得事情了一天的大腦和身體获得苏息、修整和恢復﹔而身體免疫論發現,睡眠可以提高血液中T淋巴細胞和B淋巴細胞的程度,認為康健的睡眠可以幫助激活免疫系統,提高免疫和再生免疫功效等。
雷旭暗示,關於睡眠的缘由,每個理論都有一些公道的处所,但今朝的認識是,它們各自可能都有失偏頗。“這些理論可能都正確,但仍必要進一步钻研來進行証實。科學摸索的過程其實是一個不斷否认已有理論,從而靠近真谛的過程。”雷旭強調,今朝對睡眠的钻研取患了一些首要功效,比方近年的钻研顯示,分歧的睡眠階段,功效或許還有所側重,慢波睡眠更多的是進行大腦的系統鞏固,而快速眼動睡眠則進行突觸鞏固﹔很多內源性激素的合成和代謝都與睡眠周期相關,兒童的生長激素程度在入眠后會升高,慢波睡眠期排泄達到頂峰,淋巴細胞的有絲割裂及骨骼增長均在睡眠時最快﹔白日體力活動量大者慢波睡眠的比例增长等。
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動物光怪陆离的睡眠方法
有些科學家為了弄清睡眠的缘由,觀察了天然界動物的睡眠方法,但不觀察還好,一觀察發現更復雜了。因為雖然睡眠在動物中也很常見,但它們睡覺的方法半斤八两。蝙蝠把一天內的20個小時都用來睡覺﹔而馬彷佛採用了所謂的“達芬奇睡眠法”,一天內打幾個盹就夠了,加起來才3小時﹔乃至連爬行動物、魚類、果蠅和線虫也有對外界刺激反應低落的安靜苏息階段,盡管科學界對於是不是要將之定義為“睡眠”還頗為踟躕。
“睡眠是動物適應環境的首要結果,同時遭到進化的影響。”雷旭說,動物睡眠方法的多樣性重要體現在兩個方面:晝夜的活動水平和睡眠的時長。好比貓頭鷹是晝伏夜出,而百靈鳥則是凌晨很早就出來活動。凡是來說在食品鏈低真个草食性動物,睡眠更短,而在食品鏈頂真个大型食肉動物,如山君、獅子等,睡眠時間比較長。草食性動物睡眠時間短、睡眠周期轉化快有益於更長時間的食品攝取,回避被肉食動物捕獲的危險。而大型食肉動物可以通過睡眠來減少對熱量的损耗,實現機體的有用恢復。
他暗示,動物睡眠另外一個成心思的現象是半球腦睡眠現象。一些糊口在水中的哺乳動物和鳥類,如海豚、軍艦鳥等,可以一半大腦睡眠而另外一半大腦连结苏醒。它們可以通過大腦兩個半球瓜代睡覺,滿足長途遷徙和防止被捕食的需求。“比年來,我們發現人類在一些特别條件下,如進入目生的睡眠環境中,大腦也表現出類似的一半睡眠一半苏醒的現象。”雷旭說。
睡眠如斯多態,讓那些想給睡眠找出一個通用的終極解釋的钻研者們十分苦惱。不過,有專家指出,諸多物種的睡眠都有配合點——大腦的變化,比方睡眠中全数或部门意識會喪失,缺覺可損害認知功效。要搞清晰睡眠,必須钻研大腦和神經,但在神經科學領域還有待進一步钻研,一切还是扑朔迷離。 |
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