我们为什么要睡觉？

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人类对睡眠的需求是个谜。Stock.Xchng.

人类一生中近三分之一的时间都在睡觉。不睡觉真的会让你精神错乱，最终会害死你。很明显，闭上眼睛对身体的功能是至关重要的。

，但没有人知道睡眠的真正作用。

“这有点尴尬，”纽约大学的神经学家迈克尔哈 *** 博士说很明显，我们为什么需要吃东西，比如说，繁殖……但我们根本不清楚为什么我们需要睡觉。”[5个令人惊讶的睡眠发现]

我们睡觉时很脆弱，所以无论睡眠做什么，大脑大部分时间处于离线状态的风险一定是值得的。关于我们为什么要睡觉，有一些理论，虽然没有一个是完全可靠的，但有一些试图解释每晚发生的事情，从细胞过程到认知等课题的研究。研究人员说，睡眠是大脑自我重组能力的关键，这一点似乎很清楚，这是一种叫做可塑性的特征。根据芝加哥大学睡眠科学家艾伦·雷克谢芬的研究，完全失去睡眠的老鼠在两三周内死亡。没有人在人类身上做过类似的实验，原因很明显，但是2014年发表在《神经科学杂志》上的一项研究发现，仅仅24小时的睡眠剥夺就导致健康人产生幻觉和其他类似精神分裂症的症状。

一个很难理解为什么我们睡觉的原因是睡眠实际上很难分离和研究。华盛顿大学的神经学家马科斯·弗兰克说，睡眠剥夺研究是研究睡眠最常见的方法，但剥夺动物的睡眠会破坏其许多生物系统。很难判断哪些结果是直接归因于睡眠剥夺，而不是，比如说，压力。

睡眠很难理解的另一个原因是大脑在睡眠的两个主要阶段可能会做两件不同的事情。随着夜晚的流逝，睡眠者在非快速眼动（non-REM）和快速眼动（REM）睡眠中循环。非快速眼动睡眠的特征是缓慢的脑电波，称为θ波和δ波。相比之下，快速眼动睡眠时大脑的电活动看起来很像人醒着的时候，但身体的肌肉却瘫痪了。（如果你曾经经历过睡眠瘫痪，那是因为你在这种瘫痪结束前从快速眼动睡眠中醒来。）

研究发现，在这些不同的阶段，大脑的生物学特性有所不同。例如，根据弗兰克在《神经科学评论》杂志上发表的2006年《睡眠生物学》评论，在非快速眼动睡眠期间，身体会释放生长激素。同时在非快速眼动睡眠期间，一些大脑蛋白质的合成增加，一些参与蛋白质合成的基因变得更加活跃，综述发现。相比之下，在快速眼动睡眠期间，这种蛋白质产生活动似乎没有增加。

我们对睡眠了解多少弗兰克说：“睡眠研究得出的一个结论是，睡眠在很大程度上似乎是一种以大脑为中心的现象。尽管睡眠不足会影响免疫系统并改变体内的激素水平，但对动物的影响最为一致的还是大脑。弗兰克说：“你不知道的10件事是关于大脑的，中枢神经系统总是受到睡眠的影响。”可能还有其他一些东西是进化加在睡眠的主要功能上的，但睡眠的主要功能可能与大脑有关。

有一些证据，事实上，睡眠只是神经元在网络中连接时所做的事情。弗兰克说，即使是生长在实验室培养皿中的神经元网络也显示出类似于清醒和睡眠的活动和不活动阶段。这可能意味着当单个神经元开始工作时，睡眠会自然产生总而言之，

这可以解释为什么即使是最简单的生物体也会表现出类似睡眠的行为。即使是秀丽隐杆线虫，一种只有302个神经元的微小蠕虫，也会在安静的、像睡眠一样的昏睡期中循环。弗兰克说，也许最初进化的简单神经系统表现出了这些安静的时期，随着大脑变得越来越大和越来越复杂，不活动的状态也必须变得更加复杂。

“如果有一个像我们这样复杂的大脑，不同的部分在睡眠中进进出出，那将是非常不利的，“所以你需要有某种方法来协调这一切，”他说，

在睡眠中会发生什么但是睡眠是神经元网络的自然属性的观点并不能真正解释睡眠过程中发生了什么。在这方面，科学家们有许多理论。一是根据《睡眠医学评论》（sleep Medicine Reviews）杂志2016年的一篇评论，睡眠可以恢复大脑的能量。在非快速眼动睡眠中，大脑消耗的葡萄糖只有清醒时的一半左右。（葡萄糖是细胞燃烧释放能量的糖。）

但是如果睡眠恢复大脑能量的想法是真的，那么睡眠和大脑能量利用之间的关系就不那么简单了。例如，在睡眠剥夺期间，大脑中一种叫做糖原的能量源的分解在大脑的某些部位增加，而在其他部位减少。需要更多的研究来理解这一联系。“人体的7大奥秘”“KDSPE”“KDSPs”另一个想法是，睡眠可以使大脑清除清醒时产生的有毒产品。大脑是一个巨大的能源消耗者，这意味着它也会产生很多浪费。弗兰克说，最近的一些研究表明，睡眠是大脑自我清洁的一段时间，但这些结果需要复制。

“这可能与睡眠有关，”弗兰克说，“但这可能不是睡眠最重要的事情。”

也许到目前为止最有前途的睡眠理论是，它在大脑的连通性和可塑性中起着重要作用。可塑性与学习和记忆有关。尽管目前还不清楚具体是如何做到的，但大量证据表明，睡眠不足会导致记忆问题，特别是工作记忆，这一过程允许人们在解决问题时以一种容易获取的方式保存信息。睡眠不足的人也很难选择注意什么和调节自己的情绪。

睡眠影响大脑可塑性的一种方式是通过影响突触或神经元之间的连接。睡眠医学评论文章称，研究表明，当动物学习一项新任务时，它们的神经元似乎在下一个睡眠周期加强了学习该任务所涉及的突触连接。萨里大学的朱莉·塞伯特和同事们的研究表明，在研究人员在动物的一只眼睛上贴上一块贴片的实验中，与眼睛视觉信息相关的大脑回路在数小时内就会减弱。然而，快速眼动睡眠加强了涉及另一只眼睛的回路，这表明大脑利用睡眠来适应不断变化的输入。[关于平衡的7个奇怪的事实]

“这可能仍然意味着在睡眠的核心有一些真正基本的和中心的东西，一些脑细胞必须做的基本的事情，一个结果是可塑性的改变，”弗兰克说，

在未来，对睡眠的更好理解可能来自对称为胶质细胞的细胞的研究，弗兰克说。这些脑细胞的名字字面意思是“胶水”，曾经被认为基本上是惰性的，但最近被发现具有一系列功能。弗兰克说，胶质细胞的数量比神经元多3比1。神经胶质细胞可以控制脑脊液在大脑中的流动，从而在睡眠中清除代谢废物，例如

，这可能是通过了解这些非常特殊的神经胶质细胞在睡眠中的作用来解开睡眠之谜