直播 | “解码脑世界”第三期:失眠时大脑在干什么?
日常学习中如何强化记忆?在大脑中传递快乐的分子是什么?失眠时大脑在干什么?大脑如何影响青春期?又是如何影响人们的情绪变化的呢?在返校之际,由深圳理工大学(筹)、中国科学院深圳先进技术研究院主办的深圳科普月活动——“解码脑世界”系列直播即将重磅开启!该科普活动也是深港脑科学创新研究院发起的脑科学进校园课程部分内容。
这个九月,五位脑科学专家将聚焦与生活息息相关的问题,带领全市中小学生从“头”开始,探索脑科学,解码脑世界。
9月24日(周六)15:00,“解码脑世界”第三期——《解码睡眠:失眠时大脑在干什么?》上线,主讲人为深圳先进院脑认知与脑疾病研究所脑图谱中心研究员刘畅。
文字: 伍曼娜 郑少纯
摄影:霍健斌
摄像:刘宇浩 邓嘉俊 郑铭鹏 王泽森 龚政宇 实习生 黄显淇
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16:07
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刘畅:
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这节课程的主要内容有:让大家更多地了解影响睡眠的因素有哪些,进而理解睡眠是怎么样通过大脑来进行调控的。在这堂课程结束的时候,我希望大家通过对于这节课程的学习,一方面能建立起适合自己的作息规律,另一方面也希望大家能够根据这样大脑调控的一些神秘问题,未来投身到脑科学关于睡眠的研究领域当中来。目前有很多患有睡眠障碍的人,希望未来能够通过你们的加入,让更多的人享受健康的睡眠。
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我们都知道睡眠其实在我们的生命当中会有占据三分之一的时间,睡眠在生命的各个阶段都是非常必要的。大家可能会问一个问题:睡眠的时间都一样长吗?有些人睡四五个小时,第二天依然精力满满;但是有些人睡得很多还是不够。睡眠是存在个体差异的,在不同的物种当中,睡眠差异更明显。
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在动物界里面,睡眠时间最长的物种是蝙蝠,它们的睡眠时长可以长达20个小时。但是对于长颈鹿而言,它们的睡眠时间却不足两个小时。为什么有的动物睡得长,有的动物睡得短,这和他们长期发展当中面临的压力有什么关系呢?
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长颈鹿本身是生活在非洲大草原上,它是草食类动物,以植物作为主要的食物来源,在食物链中处在比较下游的位置。对于这样一类生物来说,它在非洲大草原上就会面临天敌对它的威胁,包括猎豹、狮子。这时候它们所进化出来的适应环境的一个策略,就是通过减少睡眠的时间让自己更多的时间保持清醒。从此用这样的一种策略来面对大自然的环境压力。
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那么,影响睡眠的因素有哪些呢?我们想健康睡眠,首先得知道什么会影响我们。睡眠受到多种因素的影响,既包括内在的因素,也包括外在的因素。
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在内在的因素当中,其中一个非常重要的叫做“生物节律”,就是俗称的“生物钟”。在地球长期进化当中形成了24小时的昼夜周期,而这种光线的变化通过我们的眼睛可以传入到大脑当中,在大脑里面会有一个下丘脑的结构叫“视交叉上颌”,这就是我们脑内的一个时钟。
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光线可以帮助我们来校准脑内的时钟,但是它不是必需的。即便我们在没有光线的情况下,我们的大脑这个时钟区依然可以保持着自然的生物节律。我们的大脑会和身体里面其他的器官一起进行协同。比如说会和心脏、肝脏、肾脏,包括细胞,进行一个互动。也就是你吃什么,你现在的运动,包括你什么时候睡觉,什么时候去排泄,这些信号都会时时地反馈到大脑。所以根据这样一个相互协调的系统来说,我们的规律性,或者说“准时”就是给大家提到的第一个建议。
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大家再看我们说影响睡眠的另一个重要的内在因素,我们称之为“睡眠稳态”。我们先来了解一下名为“惊鹿”的景观,这是利用杠杆原理,通过水流不断地注入到下面的竹筒,然后一旦这个杠杆的平衡发生倾斜,水流就会倒出,这个竹筒就会恢复到原位,从而敲击处在它尾部的石头块,然后发出一个规律的响声。这样一个庭院当中的小装置本来是用来惊吓落在庭院里的鸟雀。但是在这里我为什么要提出这样一个小的景观来解释这样一个稳态呢?
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不管你是写作业写到深夜,还是说看手机。这个时候明明已经是深夜了,但是依然没有睡觉。接下来在这样一个时刻你们的感觉会是什么?很困,对吧。
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我们为什么会困?这是因为我们睡眠的稳态压力它会告诉你,你需要一定量的睡眠。所以一旦你推迟了你入睡的时间,打破了你原有睡眠的稳态,你自然就会感到疲惫。
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随着你清醒时间的延长,你的睡眠压力会逐渐升高。只有当睡眠发生的时候,你的睡眠压力才会逐渐地降下来。你的肌体会告诉你什么时间该做什么样的事情,而且你需要多少的睡眠量。而且我们这样一个睡眠觉醒的周期会随着时间周而复始,这样一直延续下去。
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睡眠压力实际上是不可能无限制地增高的,大家不要持续让你的身体处在超负荷的状态,因为身体总会有这么一个时刻是受不了的。
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说完了内在因素之后,我们就要了解一下还有什么其他的因素会影响我们的睡眠。这些外在的因素包括食物、温度、光线、药物、压力、社交。我们先简单地去介绍和我们生活最密切相关的几个因素:食物、温度和光线。
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这里给大家列举了一些促眠的食物,比如说樱桃、坚果类的食物、蜂蜜、香蕉等。当然还有一些食物,像辣椒、高油高脂食物、酒、咖啡,这些都属于促醒的食物。显然我们要多吃一些有促眠功能的食物,尽量减少这些促醒食物的摄入。
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大家都知道到了夏天,在床上辗转反侧,但是开了空调以后就会非常容易的入睡。这充分的说明温度对我们的睡眠也是有非常大的影响。
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我们的身体实际上也处在一个波动的昼夜节律变化的过程当中,体温有一个极限值,就是37度。每天在凌晨4点的时候我们的体温会达到最低值,然后随着白天时间段体温又会升高,随着晚上我们要进入到睡眠阶段,核心体温又会呈现一个下降的趋势。
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为什么要给大家提这样一个研究结果?这就是告诉大家实际上我们的体温也会在调整的过程当中能够帮助大家更好地入睡。所以也在临睡之前去洗一个温水澡,让这个温水能够给你们带走体内多余的热量,让你们的核心体温尽快降下来,同时把卧室的温度降到20度以下。这些都是让大家更好进入睡眠状态的环境。
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光线对于我们睡眠的影响就更不用说了。在我们大脑里有一个结构叫做“松果体”,松果体会分泌大量的褪黑素,而这个褪黑素的分泌存在着白天和晚上的差异。比如说在白天的时候褪黑素它的分泌非常的低,但是到了夜晚,褪黑素就开始累计,到我们开始准备睡觉的时候褪黑素就会达到一定的程度。这个时候如果你给了一些光线的刺激,会干扰褪黑素的分泌,也就会影响到你的入睡的时间。
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其中,最影响我们入睡的一种光谱就是蓝光,它可以抑制将近80%的褪黑素的分泌。所以建议大家在卧室可以使用一些暖光源,能够帮助大家尽快地调整到一个舒适的状态。
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好的健康的睡眠,可以提高我们的决策力,让我们集中注意力,增加能量,增强免疫力。而且整体的身体健康状况也会有非常大的提高,可以更从容地面对生活当中各种压力。
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在我们睡眠的过程当中,脑内垂体会分泌生长激素,而这种生长激素它的分泌高峰是出现在你的睡眠期。一旦出现了睡眠剥夺之后,它原来在夜间出现的分泌高峰就消失了。
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最后就送给大家六个字:规律、舒适、减压。希望能够大家听完这节课程之后,要跟随自己的生物钟,规律地去睡觉,去起床,然后去吃饭,然后给自己营造一个非常舒适的环境,包括光线、温度等。
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问答环节
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提问:刚刚我们说了清醒的时间越长,睡眠压力就越高。有没有一种可能,实现我们人类虽然清醒的时间长,但是我可以保持这个压力不增长得那么快,从而提升我们人类一个清醒时间。比如我们有些时候可能需要更多的时间,更多的精力去做一件事情。就是说能不能延长这个清醒的时间,而减缓睡眠压力?
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刘畅:这个还是要回到稳态的问题上。我们的机体存在一个稳态调节,一旦长时程处在一种睡眠压力的状态下,我们就不再是一个正常的平衡了。一旦机体的平衡被打破,会奔向一个病态的睡眠周期当中。还是要听从你身体整个生物钟,以及你个人睡眠压力,听从你自身的一个状态。
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提问:有的时候虽然睡的时间很长,但是第二天起来并不会觉得很清醒,或者效率很高。有的时候睡的很短,但是第二天状态很好。我想知道睡眠有没有效率上的差别呢?
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刘畅:其实我们的睡眠是有一定的结构的。就像一个大楼一样,除了睡眠时长之外,影响我们睡眠质量一个重要的因素,其实就是睡眠的结构。这个结构对于我们正常人来说,一晚上8个小时的睡眠,它实际上是存在着4-5个周期。我们的睡眠从清醒,首先要进入到一个非快速眼动睡眠期,这就是我们俗称的“深睡眠时期”。这样一个周期之后又会回到快速眼动期,就是我们俗称的“做梦期”。我们每天晚上会从清醒进入非快速眼动期,到快速眼动期,这样巡回开始,总共完成4-5个周期。如果你醒来的时候刚好是一个周期结束的时间,就不会有特别累的感觉。但是你如果刚好在睡眠周期中间某一个阶段醒来,这个时候你就会非常疲惫。所以我们整个的睡眠状态,或者睡眠的质量,一跟你的连续性相关,二是跟你深度睡眠有关。
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提问:老师,我之前看过一本书,书的作者就是讲深度睡眠的。他说他每天只用睡3个小时,就可以保持清醒,这是为什么呢?
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刘畅:我们说睡眠不仅仅是在神经水平上、细胞水平上受到调控,还跟身体的基因表达有很大的关系。有研究发现,有一些人存在着短睡基因,对于含有这样基因表达的人群,可能不需要睡很多精力就很好。但是对于绝大多数正常的人来说,没有这样的短睡基因,所以还会处在一个需要更多的睡眠时间量上。
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提问:有些人会有那种午睡的习惯,适当的午睡是否可以作为睡眠的补充?
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刘畅:从睡眠压力的那条曲线来说,按道理讲,白天如果一直保持清醒不睡的话,到晚上你的睡眠压力会累积到一个高点,这样的话会非常有助于你入睡。一旦睡了午觉,睡眠压力就会下坡,这个时候你就是从下坡的那个点要继续的累计,到晚上睡觉的时间,它可能比你常规入睡的时间睡眠压力要低一些。对于有一些人来说,可能他的睡眠压力不够,一旦午睡就不容易到晚上同一个时间点去睡眠。但是如果说你已经养成了午睡的习惯,每天都建立一个稳定的规律,依然可以达到比较好的睡眠效果。
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提问:老师好,我想问一下睡眠压力是如何测量的?
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刘畅:我们可以做一些睡眠剥夺的实验。还有一种方式,如果睡眠压力非常大,给你外界刺激的时候,你对它的反应是会钝化的,我们就可以通过去评估对外界刺激的反应能力,来去间接地说它的睡眠压力是不是足够大。
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