完整的睡眠就好比一场盛大的交响乐

当一切你的身体运行良好时，整个睡眠过程就像一个配合良好的乐团，大脑的各个部分会在恰当的时间开始演奏。

这个乐团是如何进行的？

各个部分是如何保持协调一致和同步的？

为了回答这些问题，我们首先需要研究产生这种睡眠交替状态和清醒状态交响乐的大脑结构和外部因素。

好几个生理过程与这种睡眠/清醒的交响乐相关，尤其是生理节律和产生睡眠驱动力的体内平衡。

生理节律和内在生物钟大脑中有一个类似于电子起搏器的机制，对日常睡眠和清醒的规律进行管理。

这种内在时钟（又被称为生物钟）通常在人降生后的前几个月确立。它控制着一些生理特征的起伏，包括体温、血压、激素（如褪黑素和皮质醇）的产生，消化液的分泌，尿液的产生以及睡眠和清醒的时刻。

上面提到的所有这些特征以及其他几十个生理特征都拥有一种日常的节律。

所以，我们就把它们称为生理节律（circadian rhythms），这个词语来自拉丁语，意思是“关于一天”。

睡眠和清醒的生理节律（简称为睡眠/清醒节律）让你在午夜和黎明时对睡眠的渴求最强烈，在下午中段也比较强烈。这被称为双峰模式（见图2-3）。

睡意最高峰发生于清晨时分。

第二个小高峰发生在12个小时之后，也就是下午中段。

这是传统午睡或午后小憩的生物学基础。

在一项研究中，研究人员要求一组被试保持清醒24个小时。

不出所料的是，许多被试虽然努力保持清醒，仍忍不住打起了瞌睡。

当调查者将预期外瞌睡发生的时间标示出来时，他们发现高峰期出现在深夜2:00~4:00，以及下午2:00~3:00。

睡眠和清醒的生理节律让一个人在午夜和黎明时对睡眠的渴求最为强烈，第二个小高峰发生于下午中段。

（资料来源：Adapted from M.M.Mitler et al.,“Methods of Testing for Sleepiness,”Behavioral Medicine21,1996:171-183.）

受睡眠/清醒的节律支配，大多数美国人只在夜里睡觉，不过也有许多人会在周末下午午睡一会儿。

在一些午睡成为习俗的社会中，人们可以在工作日的下午睡一两个小时，以此缓解白天精力水平的下降，这样晚上相应地也会少睡一会儿。

在20世纪70年代，人们发现内在生物钟位于视交叉上核（SCN）。

这一群细胞是下丘脑的一部分，后者是掌控食欲和其他生理状态的大脑中心。

当实验小白鼠大脑中的这一小块区域受到破坏之后，它们的睡眠/清醒节律就消失了，不再按照正常的时间作息。

图2-4显示了视交叉上核在下丘脑的位置，位于从眼睛接收信息，并传输给大脑视觉中心的神经道的正下方。

眼睛的视网膜与视交叉上核相连，这有助于解释光线对生理节律的影响。

大脑中有一个类似于电子起搏器的机制，管理着清醒和睡眠的生理节律，这一机制位于视交叉上核部位。这一群细胞是下丘脑的一部分，后者掌控食欲、体温及其他生理状态。

授时因子

虽然生物钟基本上是自动调节，但也会对几种类型的外部因素产生反应，以将自身设定于24小时的范围之内。

科学家把这些因素叫作“授时因子”（zeitgebers），这是一个德语用词，意思是“授时”。

关键的授时因子包括光线、时间暗示，以及褪黑素。

光线

眼睛接收到的光线是影响最大的授时因子。由于眼睛和视交叉上核之间的联系，光线可以直接影响睡眠/清醒节律。

当研究者让被试在睡眠实验室中以与外部世界相悖的时间间隔接收光线时，被试会在无意识中重新设定自己的生物钟，以与新的光线输入相匹配。

多达90%的盲人存在生理节律困扰和睡眠失调问题，这显示了光线对于睡眠/清醒节律的重要性。

研究者发现，在生理循环周期的特定时间点输入光线，可以让生理节律以一种可预见性的方式发生变化，这一点对治疗生理节律失调极为重要。

时间暗示

当人们看时间、安排工作和交通计划，以及服从社交需求时，为了某项任务或事件保持清醒时，就会有持续的压力要求他们按时间计划行事。这些暗示会让生物钟遵从于一个24小时的时间安排。

褪黑素

视交叉上核里的细胞包含褪黑素的接受体，后者是一种由松果腺产生的激素，每天的分泌相当有规律，松果腺位于大脑的两个半球之间。

在没有光线的情况下，褪黑素的水平会在深夜升高，并在黎明过后下降。通过接收光线，褪黑素的产生可被抑制，甚至在午夜也是如此。

科学家认为，褪黑素的这种日常光敏周期有助于睡眠/清醒周期保持正常。

大剂量的激素可以在某些人身上导致瞌睡，褪黑素可被用于重置生物钟，对于调整时差特别有用。

睡眠驱动

人的身体有一种本能倾向，即通过调整生理过程来保持内在平衡，这被称为“体内平衡”。

体内平衡会影响许多身体功能。

例如，如果你长时间没有喝水，或在运动时流了很多汗，就会感到口渴。

作为反应，你会去喝水，弥补失去的水分，然后你就不会再感觉口渴了。

体内平衡的驱动同样会影响睡眠的时间。

它包含两个方面：上一次睡眠过去了多久，以及累积的睡眠负债。

上一次睡眠过去了多久

正如你从自己的经验中知道的，清醒的时间越长，就会感觉越疲惫。

一个通常晚上11:00睡觉，早上7:00起床，中间没有午睡的人，睡眠间隔通常为16个小时。

所以，如果持续无眠的时间超过这个长度，睡眠驱动就会稳定增长。

图2-5显示了随着清醒时间的累积，体内平衡的驱动随之上升，然后在睡眠过程中下降。

体内平衡的睡眠驱动会随着无眠时间的累积而增加。

直线代表这种驱动，注意睡眠发生在这种驱动的顶峰时期，然后其水平会在睡眠过程中下降。

累积的睡眠负债

你的身体需要一定数量的睡眠，才能以最佳状态运行。

为简单起见，我们将这一时间设定为8个小时。

如果你没能睡够8个小时，就会开始累积睡眠负债，这就好像你的银行账户，如果你取出的金额经常大于存款金额，就会发生负债。

如果你星期一睡了5个小时，星期二睡了6个小时，星期三睡了7个小时，那么你就积累了6个小时（3+2+1=6）的睡眠负债。在一段时间内，你的睡眠负债越大，睡眠驱动就会越强烈。

不断增加的睡意是身体的自然本能，强迫你获得8个小时的睡眠。

工作中的睡眠指挥家

你是否能在某个时间点入睡取决于体内平衡驱动的两个方面的相互作用，以及一种叫作生物钟驱动的因素。换句话说，这就是睡眠/清醒生理节律的作用。

有时，生物钟和体内平衡驱动共同作用，促进睡眠或清醒（见图2-6a）；

但有时，这些力量相互冲突，就会导致入睡困难或在白天很难保持精神清醒（见图2-6b）。我们来看一些二者协调一致的例子。

假设你一周忙碌的工作终于接近尾声了，在这一周你每天都得早上6:00起床，半夜才能睡觉。

星期五的夜间12:00，你已经18个小时没睡觉了，累积了不大不小的睡眠负债，对于睡眠/清醒节律来说，现在是睡觉的理想时刻。

摒除一些非同寻常的情形（如睡眠失调、尖锐的汽车警报声等），你应该用不了多长时间就能睡着。

与此相似，星期天晚上8:30，你已经睡了好几天好觉了，此时你应该精神不错，因为你的生物钟和体内平衡驱动都处于清醒状态。

实际上，此时的条件非常有利于绝佳表现，你或许会比平时多跑上1600米，看个一百多页的小说，或者在拼字游戏上一举领先自己的伴侣。

但还有些时候，生物钟和体内平衡因素处于冲突状态。

例如，假设你按照平常时间起床，夜里通宵熬夜。

当第二天早晨太阳出来以后，你已经超过24个小时没有睡觉了，这会促使你想去睡觉。但每个上过夜班的人都知道，早上7:00生物钟正处于清醒模式，所以此时你会很难入睡。

在这种情况下，很难说哪种力量会占上风，这是一场两种走向都有可能的斗争。

对于好睡眠来说，作息规律改变得越少越好。

换句话说，为了满足自己的睡眠需求，你能做到的最好的事情就是睡足了觉，并且每天在相同的时间段睡觉。

你越是违抗自己的身体、长时间熬夜、累积睡眠负债，以及试图按与自然的睡眠/清醒节律驱动相悖的方式睡觉，在希望的时间保持清醒以及入睡的难度就会越大。