《我们为什么要睡觉?》 在读
《我们为什么要睡觉?》 - [英]马修·沃克
“要使大脑和身体健康恢复到最佳状态，我们唯一能做的也是最有效的事，就是睡觉，它是大自然赐予我们的 最佳对抗死亡方法。”
比尔·盖茨盛赞推荐，称此书让他告别熬夜，开始好好睡觉！
序
睡眠是健康的晴雨表、情绪的温度计。在人类睡眠时间被各种屏幕不断霸占的今天，养成良好的睡眠习惯和作息规律，会成为我们提高学习工作效率的“制胜法宝”。
回归本真、顺应自然，健康的睡眠需要我们持续投资。健康是1，家庭、事业、财富都是0；没有前面的1，后面有再多0也毫无意义，这道理浅显易懂，可知易行难。
千金难买好睡眠。睡眠是科学也是哲学，是艺术也是人文，实属一门大学问。
第一部分 睡眠这件事
01 睡吧……
把以上这些健康后果放到一起，我们会更容易接受这个经过证实的关联：睡眠时间越短，寿命就越短。这样看来，“至死方休”（I’ll sleep when I’m dead）这句流传已久的格言实际上是不幸的。如果抱着这种心态，你就会更早死去，而且在这（短暂的）一生中，生活质量也会很差。睡眠剥夺这根橡皮筋在崩断之前，能够承受的拉力是有限的，然而可悲的是，人类实际上是唯一一种会在没有合理益处的情况下故意剥夺自己睡眠的物种。
社会之所以对睡眠漠不关心，部分原因是科学史上一直无法解释我们为什么需要睡眠。睡眠仍然是难以解释的生物学谜团之一。科学界所有强有力的问题解决方法—遗传学、分子生物学和强大的数字技术——都无法解开顽固的睡眠之谜。最严谨的智者们，包括诺贝尔奖得主、提出DNA双螺旋结构假说的弗朗西斯·克里克（Francis Crick），著名的古罗马教育家、雄辩家昆体良（Quintilian），甚至西格蒙德·弗洛伊德（Sigmund Freud），都曾尝试过破解睡眠的神秘密码，但都徒劳无功。
为了更好地解释过去科学对睡眠的无知，请想象一下你第一个孩子出生时的情景。在医院里，医生走进病房对你说：“恭喜你，是一个健康的男孩。我们已经完成了所有的初步检查，一切看起来都很好。”她微笑着，开始向门口走去。然而，就在离开房间之前，她转过身说：“只有一件事。从这一刻开始，你的孩子在整个生命中，将会不断陷入昏迷状态，有时甚至像死去了一样。不过，尽管他的身体躺着不动，他的大脑仍会充满着令人惊叹的奇异幻觉。他生命的三分之一都将处于这种状态，我完全不知道他为什么会这么做，或者这么做有什么意义。祝你好运吧！”
“我们为什么要睡觉？”这个问题如果从进化的角度来解释，只会让这个谜团变得更加神秘。不论从什么角度看，睡眠似乎都是最愚蠢的生物现象。当你睡着的时候，不能采集食物，不能与人交流，不能寻找配偶或繁殖后代，不能养育或保护你的后代，更糟的是，睡眠会让你更容易被捕食。这样看来，睡眠无疑是人类令人困惑的行为之一。
不管从上述哪一个适应生存的角度来看（更不用说把它们加在一起从整体来看），都应该存在一股强大的进化压力来阻止睡眠或任何与之类似行为的出现。正如一位睡眠科学家所说：“如果睡眠没有提供绝对重要的功能，那么它将是进化过程犯下的最大错误。”
然而，睡眠顽强地延续了下来。事实上，迄今为止人类研究过的每个物种都会睡觉。这个简单的事实证明，自我们的星球上出现生命以来，或者在那之后不久，睡眠就出现了。此外，睡眠在之后的整个进化过程中都持续存在，这意味着它能提供的诸多益处一定远远超过了所有显而易见的危险和不利。
从睡眠研究的复兴中，浮现出一个明确的信息：要想使我们的大脑和身体健康恢复到每天的最佳状态，我们唯一能做的也是最有效的事，就是睡觉，它是大自然赐予我们的对抗死亡的最佳办法。
对于难题来说，探寻的动机并不重要，因为难题的困难程度始终如一。
最后，我要发表一个免责声明。如果你在阅读本书时觉得昏昏欲睡，或者真的睡着了，我不会像大多数作家那样感到沮丧。事实上，正因为本书的主题和内容是睡眠，我会积极鼓励你的这种行为。当你明白了我所了解的睡眠与记忆之间的关系后，睡着了将是对我最好的赞赏，这恰好说明你作为读者，无法抗拒强化、记忆我传递给你的信息的冲动。所以，请在阅读这本书时，自由地进入和离开你的意识。我绝对不会感到不快。相反，我会很高兴的。
02 咖啡因、时差和褪黑激素
既然我们天生的生物节律并不是精确的24小时，那么我们大概需要一个新的命名：昼夜节律——即大约一天的周期，而不是精确的一天③。在克莱德曼和理查森进行这项开创性实验的八十多年后，我们确定了一个成年人的体内生物钟平均持续时间大约是24小时15分钟。它与地球的24小时自转周期相差得不算太多，但也不是任何一个有职业自尊的瑞士钟表匠能够接受的精确计时。
值得庆幸的是，我们大多数人并不生活在猛犸洞里，也不是生活在类似的黑暗环境中。我们通常会感受到来自太阳的光线，调整我们不精确的、运行时间过长的生物钟。阳光就像转动走时不准确的手表侧面旋钮的食指和大拇指，有条不紊地每天重置我们不准确的内部时钟，将其“调”回精确的24小时，而不是大约的24小时。
尽管人类显示出一种固定的24小时作息模式，每个人各自的高峰和低谷却有着明显的差异。对一些人来说，他们在白天很早的时候就达到清醒状态的高峰，而睡眠的低谷也在入夜后早早到来。这些都是“晨型人”，大约占总人口数的40%。他们更倾向于在清晨时分醒来，并且很乐意这样做，他们在一天的这个时候会拥有最理想的工作效率。另一些人则是“夜型人”，约占人口总数的30%。他们更喜欢很晚入睡，第二天上午很晚才起，甚至下午才起床。剩下30%的人处于早晚两型之间，稍微倾向于夜型人，我自己就是其中之一。
你可能会将这两类人分别称为“早起鸟”和“夜猫子”。与“早起鸟”不同，“夜猫子”无论多么努力地尝试，仍然常常无法在夜里入睡。只有在第二天凌晨时分，“夜猫子”才能够迷迷糊糊地睡过去。因为晚睡，“夜猫子”当然会强烈地抵触早起。在这段时间里，他们无法正常工作，其中一个原因就是，尽管他们“醒着”，但他们的大脑在整个清晨仍然处于一种类似睡眠的状态。在一个叫作前额叶皮质的区域尤其如此，它位于眼睛上方，可以被视为大脑总部所在地。前额叶皮质控制着高层次的思维和逻辑推理，并帮助控制我们的情绪。当“夜猫子”被迫过早醒来时，他们的前额叶皮质仍然处于一种丧失工作能力的“离线”状态。就像一个在清晨就发动的冷引擎一样，它需要很长时间才能上升到适合工作的温度，而在此之前，无法有效地运转。
成年人的熬夜性或早起性，即睡眠类型（chronotype），是由基因决定的。如果你是个“夜猫子”，那么你父母中的一方（或双方）很可能也是“夜猫子”。可悲的是，社会对待“夜猫子”的态度是不公平的。首先是“懒惰”的标签，这是源于“夜猫子”白天起得很晚的习惯，因为他们直到凌晨才睡着。另一些人（通常是早起的人）会根据这种错误的假设来指责“夜猫子”，这些人认为这样的偏好是一种选择，如果他们不那么懒散，就可以很容易早起。然而，“夜猫子”并没有选择去做一个“夜猫子”。由于不可避免的DNA结构，他们生来就处于一种推迟的时间表中。这不是他们的意识缺陷，而是基因宿命。
你可能对大自然为什么会在人们之间安排这种差异产生疑问。作为社会性物种，我们是否应该全都保持同步，从而可以同时起床并保证最充分的人类互动呢？也许并不是这样。这本书后面会讲到，人类很可能进化成了家庭甚至是整个部落共同睡眠，而不是独自或仅在夫妻之间。鉴于这种进化的背景，经过如此基因编码的睡眠/清醒时间偏好上的差异所带来的好处就容易理解了。某一个群体中的“夜猫子”直到凌晨1点或2点才会睡觉，并在早上9点或10点才醒来。而另一些早起的人晚上9点开始休息，早上5点就会醒来。这样，两组人作为一个整体而言，尽管每个人都得到了8个小时的睡眠时间，整体上却只有4个小时处于易受攻击的状态（也就是每个人都在睡觉的时候），而不是8个小时。这有可能增加50%的存活率。大自然永远不会浪费可以提高一个物种的生存安全，从而形成其适应性的生物学特性——这里指的是一个群体中的个体睡觉和醒来的时间这个有益的变量。因此，这种差异性保留了下来。
你可能发现了，当向东旅行时，要适应新的时区比向西旅行要困难得多。原因有两个。首先，向东的方向要求你比平时更早地入睡，这种生物指令对你的头脑来说是很难直接完成的。相反，向西的方向会需要你比平时晚些再睡，而这是一种可以自觉控制的、比较实际的可能性。其次，你要记得，当我们与外界一切影响因素隔绝的时候，我们的自然昼夜节律会比一天稍长一些——24小时15分钟。尽管差的可能不算太多，但也会在一定程度上使主动延长一天的时间比缩短容易得多。当你向西旅行时——向着你体内的生物钟延长的方向——“一天”的时间对你来说超过了24小时，这就是你为什么感到更容易适应。而向东走时，“一天”比24小时要短，与你体内的身体节律相违背，也就是更困难的原因。
总的来说，这种迫使一个人上午就能睡着，或者需要靠咖啡因来提高清醒度的疲倦感，通常是由于个人没有给自己足够的睡眠时间造成的——至少要睡8~9个小时。当你睡眠不足时，众多后果之一就是腺苷的浓度仍然过高。早晨到来时，昨天的一些腺苷就像贷款上的未偿还债务一样仍然保留着。然后在接下来的一天里，你就会一直背负着这个欠下的睡眠债。这种睡眠债还会像拖欠贷款一样继续积累，无法逃避。债务将会转入下一个支付周期，然后是下一个，再下一个……持续的长期睡眠不足就一天天积累产生了。这种拖欠的睡眠债导致了一种持续性疲劳的感觉，并会引起许多精神上和身体上的疾病，这在工业化国家中已经普遍存在了。
有些其他的问题也可以测出睡眠不足的迹象：如果没有设置闹钟，你会睡过头吗？（如果会，那么你需要的睡眠时间比你真正睡的时间要更长。）你是否发现自己在电脑屏幕上需要重复阅读（也许还需要读第三遍）同一句话？（这通常是大脑疲惫、睡眠不足的信号。）你有时会忘记刚刚开车经过的几个交通信号灯都是什么颜色吗？（虽然通常是由于分心，但睡眠不足也常常是另一个罪魁祸首。）
03 睡眠的定义和形成
尽管存在许多理论，然而对于为什么我们（以及其他所有哺乳动物和鸟类）的睡眠会有这样可重复但明显不对称的循环模式，我们尚未达成任何科学上的共识。我提出的一个理论是，非快速眼动和快速眼动睡眠之间不平衡的来回相互作用是很有必要的，它可以在夜间优美地重建并更新我们的神经回路，从而管理大脑中有限的存储空间。由于存储记忆的神经元和神经连接数量有限，所以记忆存储容量也是有限的，我们的大脑必须在保留旧信息和给新信息留下足够的空间之间找到“最佳平衡”。要想平衡好这个存储等式，就需要确定哪些记忆是新鲜的和突出的，哪些记忆是重叠的、多余的，或者根本没有意义的。
把这两者结合起来，我们至少可以得到一个简化的解释，来说明为什么这两种类型的睡眠整个晚上都在交替，为什么这些周期一开始由非快速眼动睡眠主导，而快速眼动睡眠在下半夜占据了主导地位。想象一下用一大块黏土创造出一件雕塑作品。首先，将大量的原材料放在一个基座上（这一大团原料就是每晚睡觉前已经储存的自传体记忆④，不论新的还是旧的）。接下来是初步去除大量的多余部分（长时间的非快速眼动睡眠），此后可以简短地加强一些初步细节（短暂的快速眼动期）。第一阶段过后，再返回来开启第二轮的剔除（另一段较长的非快速眼动睡眠阶段），接着强化一些已有的细密构造（稍长一点的快速眼动睡眠）。经过几个周期的工作，雕塑需求的平衡已经发生了变化。所有的核心特征都已经从原始材料中雕刻出来了。此时剩下的黏土都很重要了，雕塑家的工作和所需工具也必须转换，目标是强化留存元素，增强其特性（主要是对于快速眼动睡眠技能的需求，剩下的少量工作留给非快速眼动睡眠）。通过这种方式，睡眠可以很好地管理和解决我们的记忆存储危机，而非快速眼动睡眠的总体雕刻力在早期就占据了主导地位，在此之后，快速眼动睡眠参与协调、相互连接并添加细节。因为生活经历不断变化，我们的记忆编目也必须不断更新，所以我们存储经历的自传体雕刻永远也不会完成。因此，大脑每晚都需要一段新的睡眠及其中的不同阶段，才能根据前一天的事件自动更新我们的记忆网络。这是解释了非快速眼动和快速眼动睡眠的交替性，以及它们在夜间分布不平均的一个原因（我怀疑还有许多其他原因）。
在这种先由非快速眼动睡眠在前半夜占主导，紧接着快速眼动睡眠在凌晨占主导的模式中存在一个风险，这是大多数普通人都不知道的。让我们假设你今晚在午夜时分入睡。但因为你有一个晨会，或者你是一名运动员而教练要求你提前进行晨练，你就不能在早上8点才醒来以保证8个小时的睡眠，而是必须在早上6点起床。那么你会失去多少睡眠？按理说，答案应当是25%，因为早上6点起床会减少2个小时的睡眠时间，而通常的睡眠时间是8小时。但这并不完全正确。因为你的大脑最渴望的大部分快速眼动睡眠都被安排在了夜晚的最后一段时间里，也就是早晨的晚些时候，所以即使你的睡眠时间只减少了25%，你也会损失60%到90%的快速眼动睡眠。这其实是双向的。如果你在早上8点醒来，但是直到凌晨2点才上床睡觉，那么你就会失去大量的深度非快速眼动睡眠。这就相当于不均衡的饮食，比如你只吃碳水化合物，结果由于缺乏蛋白质而导致营养不良。大脑缺乏非快速眼动睡眠或快速眼动睡眠——虽然分别服务于不同的大脑和身体功能，但二者都至关重要——会导致无数的身体和精神健康问题，我们将在后面的章节谈到。当说到睡眠时，不存在“蜡烛两头烧”（甚至是“一头烧”）而你还可以全身而退的说法。
与你清醒的时候一样，丘脑的感觉闸门在快速眼动睡眠期间再次打开。但是，大门的性质是不同的。在快速眼动睡眠期间，被允许进入大脑皮层的不是外界的感觉。相反，情感、动机和记忆（包括过去的和现在的）的信号都会呈现在我们大脑皮层的视觉、听觉和运动感觉的大屏幕上。每天晚上，快速眼动睡眠会把你带到一个荒诞的剧场，在那里你会进入一场奇怪的、高度联合的自传主题狂欢。就信息处理来说，你可以把清醒状态主要看作接收（经历和不断了解你周围的世界）,非快速眼动睡眠看作反射（存储和强化新事实、新技能原材料），快速眼动睡眠看作集成（把这些原材料与所有过去的经历相互连接，并且在这一过程中对于世界的运转建立一个更加精确的模型，包括创新见解和解决问题的能力）。
为什么进化决定了在快速眼动睡眠期间要禁止肌肉的活动呢？因为通过限制肌肉活动，你就无法实现你的梦境经历。在快速眼动睡眠期间，会有一连串的运动指令在大脑中盘旋，它们是丰富的梦境体验的基础。那么，明智的大自然就设计出生理上的限制，让这些虚构的动作无法成为现实，尤其是考虑到此时你已经不再有意识地感知周围的环境了。你可以充分想象一下，当你闭上眼睛，对周围的世界没有任何了解的时候，错误地进行一场梦中打斗，或者是疯狂逃离梦中敌人的追赶，会导致怎样的灾难性后果。你可能很快就可以告别基因库了。⑥大脑麻痹了身体，这样才可以安全地做梦。
04 猿类的床、恐龙与半脑睡眠
许多关于我们为什么睡觉的解释都围绕着一个常见的，也许是错误的想法：睡眠是一种我们必须进入的状态，以便修复清醒时的损伤。但是，假如我们把这个论点颠倒过来呢？假如睡眠太重要了——在生理上的每一个方面对我们都是有益的——那么真正的问题就是：为什么生物还要醒过来呢？想象一下清醒状态对生理上的破坏通常是怎样的，这才是真正的进化之谜，而不是睡眠。出于这个观点，我们可以提出一个非常不同的理论：睡眠是这个星球上的第一种生活状态，从睡眠中醒来，清醒就出现了。这可能是一个荒谬的假设，没有人会认真对待或探究它，但我个人并不认为它完全不合理。
因此，两个睡眠阶段都是至关重要的。我们试着将其中一个（非快速眼动睡眠）比另一个（快速眼动睡眠） 更快地恢复，但是毫无疑问，大脑会试图两个都恢复，以便挽回一些损失。然而值得注意的是，无论机会有多大，大脑都无法恢复它失去的所有睡眠。这对于整个睡眠时间来说都是事实，对非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠来说也是一样。人类（以及所有其他物种）永远不能把我们之前失去的睡眠“睡回来”，这是本书中重要的知识之一，我将在第7章和第8章中描述这个不幸的后果。