圖片來(lái)源:Pixabay
對人類(lèi)和其他動(dòng)物來(lái)說(shuō),長(cháng)期剝奪睡眠的時(shí)間,會(huì )引發(fā)嚴重的健康問(wèn)題。但是為什么睡眠對我們的健康如此重要?加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)領(lǐng)導的一個(gè)科學(xué)家團隊回答了這個(gè)問(wèn)題,并首次展示了在大約兩歲半時(shí)發(fā)生的睡眠目的轉變。
在兩歲半以前,大腦發(fā)育十分迅速。在睡眠的快速動(dòng)眼期(REM),年幼的大腦會(huì )忙著(zhù)建立并強化突觸——連接神經(jīng)元的結構,幫助神經(jīng)元通訊。
加州大學(xué)洛杉磯分校綜合生物與生理學(xué)的教授、從事睡眠研究超過(guò)30年的研究作者Gina Poe說(shuō):“不要在快速動(dòng)眼期喚醒嬰兒——他們睡覺(jué)時(shí)大腦正忙于重要的工作?!?/p>
然而,兩歲半以后,睡眠的基礎目的發(fā)生了改變,從大腦構建轉變?yōu)榇竽X維護和修復,并在余生保持這項功能,科學(xué)家將這項發(fā)現發(fā)表在9月18日的《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)。研究人員說(shuō),這種轉變與大腦發(fā)育的改變有關(guān)。
所有動(dòng)物在清醒時(shí)都會(huì )自然地受到一定程度的神經(jīng)損傷,而由此產(chǎn)生的碎片,包括神經(jīng)元內受損的基因和蛋白質(zhì),會(huì )堆積并導致大腦疾病。睡眠有助于修復損傷、清理碎片——本質(zhì)上是清理大腦,取出可能引發(fā)嚴重疾病的垃圾。
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加州大學(xué)洛杉磯分校生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)、計算醫學(xué)教授Van Savage和他的同事表示,幾乎所有這種大腦修復都發(fā)生在睡眠期間。
Savage 說(shuō):“我很驚訝,在很短的時(shí)間內發(fā)生如此巨大的改變,而且這種轉變發(fā)生在我們如此年輕的時(shí)候。這樣的轉變過(guò)渡,就好像水結成冰?!?/p>
研究團隊包含來(lái)自神經(jīng)科學(xué)、生物學(xué)、數學(xué)與統計學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)科學(xué)家,使用超過(guò)60項涵蓋人類(lèi)和其他哺乳動(dòng)物的睡眠研究數據,得出了最全面的睡眠統計分析數據。他們通過(guò)分析發(fā)育過(guò)程中的睡眠數據——包含總睡眠時(shí)間,快速動(dòng)眼(REM)睡眠時(shí)間,大腦大小和身體大小——建立并測試數學(xué)模型,試圖解釋睡眠如何隨著(zhù)大腦和體型改變。
數據出人意料地一致:所有物種發(fā)育達到等同于人類(lèi)兩歲半的水平時(shí),快速動(dòng)眼睡眠時(shí)間急劇下降。研究人員發(fā)現,無(wú)論是兔子、大鼠、豬還是人類(lèi),快速動(dòng)眼睡眠的占比在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)前后都幾乎一樣。
研究人員發(fā)現,整個(gè)發(fā)育過(guò)程中,隨著(zhù)大腦體積增加,快速動(dòng)眼睡眠不斷減少。新生兒有50%的睡眠是快速動(dòng)眼睡眠,到10歲時(shí)下降到25%,并隨著(zhù)年齡增加而繼續下降。超過(guò)50歲的成年人只有大約15%的睡眠是快速動(dòng)眼睡眠。Poe說(shuō),快速動(dòng)眼睡眠時(shí)間的顯著(zhù)減少發(fā)生在兩歲半,恰好也是睡眠功能發(fā)生重大轉變的時(shí)候。
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Poe說(shuō):“睡眠和吃飯一樣重要,并且很神奇,睡眠滿(mǎn)足了我們神經(jīng)系統的需求。從水母到鳥(niǎo)類(lèi)到鯨魚(yú),所有動(dòng)物都會(huì )睡覺(jué)。當我們睡覺(jué)時(shí),我們的大腦并沒(méi)有休息?!?/p>
Poe說(shuō),長(cháng)期缺乏睡眠,很有可能會(huì )增加長(cháng)期健康問(wèn)題的風(fēng)險,如癡呆和其他認知障礙、糖尿病和超重等等。她還說(shuō),當你開(kāi)始感到疲憊時(shí),別反抗——趕緊睡覺(jué)。
Savage說(shuō):“我在大學(xué)的時(shí)候就對抗睡意,通宵熬夜,現在想來(lái)其實(shí)是個(gè)錯誤。如果我能睡一晚好覺(jué),我一定會(huì )做得更好?,F在當我感覺(jué)累了,我不再會(huì )為睡覺(jué)而感到內疚?!?/p>
Poe說(shuō),對于多數的成人來(lái)說(shuō),每晚有規律的七個(gè)半小時(shí)睡眠是正常的——醒來(lái)但躺著(zhù)的時(shí)間不算。而小孩要更多的睡眠,嬰兒則要更多,大約是成人的兩倍。在所觀(guān)察的哺乳動(dòng)物中,無(wú)論大腦體積和體型,嬰幼兒期快速動(dòng)眼睡眠的巨大占比都與成年期形成鮮明對比。在整晚的睡眠中,成年人有五個(gè)快速動(dòng)眼循環(huán),而每個(gè)循環(huán)中可以做幾個(gè)夢(mèng)。
Poe說(shuō),一夜安睡是極好的藥,而且免費。
翻譯:陳振翀
審校:巢栩嘉
引進(jìn)來(lái)源:加州大學(xué)洛杉磯分校
引進(jìn)鏈接:https://medicalxpress.com/news/2020-09-primary-role-brain-maintenance-early.html
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