《為什麼要睡覺?:睡出健康與學習力、夢出創意的新科學》

醒報編輯部 2020/04/20 17:05 點閱 5317 次

或許你也注意到,自己在疲倦的時候會想吃更多東西?這不是巧合。睡眠太少時,讓你感到飢餓的激素濃度會提升,而另一種告訴我們已經吃飽的激素會受到抑制。雖然你已經飽了,卻還想再吃。睡眠不足,保證體重增加,對成人和兒童都一樣。

把上面對健康的所有影響加起來,我們會更容易接受這項關聯:睡愈少,愈短命。這讓「至死方休」一詞蒙上不幸的陰影:抱持這種信念的人會死得比較早,而且這段較為短暫的生命中,生活品質也會比較差。睡眠剝奪和橡皮筋一樣,能夠承受的拉力有限,然而遺憾的是,人類是唯一會在無益的情況下故意剝奪自己睡眠的生物。

忽視睡眠的代價十分昂貴,正在侵蝕人類福祉的各個面向,以及社會組成的每條經緯。不管對人類本身或對世界經濟都造成傷害,程度之高,讓世界衛生組織(WHO)終於宣布,睡眠缺乏是所有工業化國家的流行病。

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為大腦而睡

睡眠並非不清醒。睡眠遠勝於不清醒。夜間的睡眠精緻複雜,充滿活躍的代謝過程,而且有一系列經過特意安排的獨特階段。

腦中有無數功能的修復要仰賴睡眠,且並非單靠其中一種形式的睡眠就能完成。睡眠的每個階段,包括淺度非快速動眼睡眠、深度非快速動眼睡眠、快速動眼睡眠,在夜晚的不同時段對腦提供不同好處。因此,沒有某種形式的睡眠比另一種更重要這回事。失去任何一種睡眠,都會對腦造成損傷。

學習之前先睡飽

在學習前的睡眠,能夠讓我們從頭產生新記憶的能力重新振作,而且這件事每天晚上都在進行。我們醒著的時候,不管有意無意,腦隨時在獲取並消化新訊息,這些稍縱即逝的記憶,會由腦中一個稱為海馬迴(hippocampus)的區域捕捉下來。

記住那些基於事實的訊息,也就是多數人認為的課本式學習,例如記住某人的名字、新的電話號碼、自己把車停在哪裡,過程中海馬迴會吸取這些流過的經驗,並把細節連結在一起。

海馬迴是腦中長得像手指的長形構造,你的大腦有兩個海馬迴,兩側各有一個,那裡是新記憶的短期儲存處,也就是暫時儲存訊息的地方。可惜海馬迴的儲存容量是有限的,就像相機的底片膠卷,或者用更與時俱進的比喻來說,就像USB隨身碟。一旦超過儲存容量,你就可能無法吸收更多訊息,或者新記憶必須覆蓋過另一筆記憶,這種情況稱為干擾遺忘(interference forgetting),同樣糟糕。

午睡幫助記憶

我們先用白天的小睡來測試這個理論。我們徵召了一群健康的年輕成人,隨機分配到午睡組和不睡組。中午時,所有參與者都要經歷一段嚴酷的學習過程(記住一百張人臉與名字的配對),目的在於增加海馬迴的負擔。一如預期,兩組參與者的表現相當。

之後,午睡組在睡眠實驗室進行90分鐘的午睡,頭皮上貼著電極,測量睡眠狀態。而不睡組在實驗室中保持清醒,從事輕鬆的活動,例如上網瀏覽或玩桌遊。當天傍晚6點時,所有參與者再次進行密集的學習,嘗試把更多新資訊塞入短期儲存空間(記住另外一百張臉孔與名字的配對)。

我們想弄清楚的問題很簡單:人腦的學習能力是否隨著一天中持續醒著的時間而衰退?如果是的話,睡覺是否能扭轉這種記憶體逐漸飽和的效應,修復學習能力?

那些整天醒著的人,即使專注力維持穩定(透過注意力與反應時間的測試來確認),學習能力卻明顯變差。相對的,午睡過的人成績明顯較好,而且記住事實的能力實際上還提升了。這兩組人在傍晚6點的表現差異並不小,午睡組的學習成果贏了20%。

睡眠紡錘波恢復學習力

記憶力的恢復與較淺的非快速動眼第二期有關,特別是其中的睡眠紡錘波,也就是一種急促而有力的腦波。如果在小睡時有愈多睡眠紡錘波,醒來後學習能力的恢復也愈好。

重要的是,睡眠紡錘波並不能預測那個人本身的學習能力。若是個人天生的學習能力只和紡錘波密切相關,這樣的結果會有些無趣。而實際上,睡眠紡錘波能預測的是睡前和睡後學習能力的差別,也就是學習能力的補充程度。

更令人驚嘆的是,當我們分析睡眠紡錘波這種急促的電活動時,也觀察到異常穩定反覆的電流,在整個腦中以一百到兩百毫秒的間隔重複發生。這個脈衝持續在海馬迴(儲存空間有限的短期記憶體)和皮質(長期儲存記憶的大型硬碟)之間來回。

這個過程中,睡眠開心的清理海馬迴,幫短期訊息儲存處清出許多可用空間。學習者醒來,昨天的經歷已經轉移到較為長久的安全儲存處,海馬迴能夠再次容納新資訊。一個人在夜裡的睡眠紡錘波愈多,第二天學習能力的恢復程度也愈好。

中、老年的睡眠

你或許對以下情況有切身之痛:身為年紀漸長的成年人,睡眠開始變得問題百出。年長的成年人常有一些健康狀況,加上較常服用藥物帶來的效應,使得年長者平均而言較難達到和年輕人相同分量的睡眠,透過睡眠恢復疲勞的程度也不及年輕人。

有人以為年長者的睡眠需求較少,這完全是迷思。年長者所需的睡眠應該與中年時差不多,只是較難產生同樣分量的睡眠。有一項支持證據是:一些大型調查已經顯示,儘管年長者實際上睡得較少,仍說自己需要更多睡眠,而且實際上會嘗試睡得和年輕人一樣多。

隨著年紀漸長,睡眠有三項主要的改變:一、量與質的降低;二、睡眠效率的降低;三、睡眠的時機受干擾。

睡眠質量隨年齡衰退

青春期之後,深度非快速動眼睡眠約在20歲出頭穩定下來,但不會維持非常久。很快(或許比你想像或希望的更快)就會發生巨大的睡眠衰退,其中深沉睡眠又衰退得特別嚴重。相對於快速動眼睡眠在中年大致維持穩定,深度非快速動眼睡眠的衰退在30歲前後就已發生。

當你的生命進入第4個10年,非快速動眼睡眠腦波的質和量都出現明顯的減退。你的深睡時數減少,而深度非快速動眼腦波的波形變得較小、較弱、數量也減少。進入40歲中後期,和十幾歲時比起來,老化會剝奪你60% 到70%的深睡。當你70歲時,損失更達80%到90%。

睡眠效率降低

隨著年紀增長的第二個改變,同時也是年長者較有意識的狀況,是睡眠變得片段化。健康的青少年能享受到約95% 的睡眠效率。有一個可供參考的標準是,多數睡眠醫師認為高品質睡眠的標準之一,是睡眠效率高於90%。當我們80歲時,睡眠效率往往掉落到70% 或80% 以下;你可能以為70% 或80% 聽起來還好,但這表示在床上的8小時中,會有1個小時到1個半小時是醒著的。

睡眠差影響身心

睡眠效率低不是件小事,這從評估數萬名老人的研究結果可以得知。即使把其他控制因子考慮進去,如身體質量指數(BMI)、性別、種族、是否吸菸、多常運動、是否長期服藥等,只要年長者的睡眠效率分數較低,他們的死亡風險就會較高、身體健康程度較差、更可能發生憂鬱症、覺得自己缺乏活力、認知功能較低(典型的症狀是記憶力變差)。

任何人不管在任何年紀,如果睡眠長期受到干擾,都會出現生理病徵、心理健康不穩定、警覺性變差、記憶力受損。

褪黑激素釋放提早

隨著年齡增長,睡眠的第三項改變,是近日節律的時間改變。和青春期形成強烈對比,年長者往往經歷睡眠時機的往前,導致睡覺時間愈來愈早。這是因為隨著年紀漸長,褪黑激素的釋放時間和達到尖峰的時間都愈來愈早。一直以來,退休人士社群常去的餐廳都知道這種上床時間的改變,這可從餐廳推出的「早鳥特惠」窺知。

近日節律的這種改變看起來似乎無害,卻可能引起老人的無數睡眠(及清醒)問題。老年人常希望可以在晚上維持清醒久一點,才好去戲院看戲、或去看場電影、和朋友相聚、讀書或看電視。但當他們進行這些活動時,常發現自己在沙發、躺椅、電影院的座位上醒來,原來在夜晚才進行到一半時,他們已經不小心睡著了。由於褪黑激素提早釋放,讓他們毫無選擇。

下午多曬陽光

許多年長者因為早起,上午很活躍,因而在前半天已照射到一天之中多數的明亮光線。這樣並不理想,因為會讓24小時內在時鐘偏向早起早睡的循環。年長者如果想要把上床睡覺的時間往後移,應該把接受明亮光線的時間移到下午較晚的時候。

然而,我並不是建議老年人停止晨間運動。運動可以幫助建立穩固良好的睡眠習慣,在老年人身上更是如此。我建議做兩項調整。

首先,晨間做戶外運動時戴上墨鏡。這會減少晨光對你視交叉上核時鐘的影響,避免這個時鐘維持早起的日程表。其次,下午的後半段要再到戶外接受陽光,但這次不戴墨鏡。記得做防曬措施,比如戴帽子,但把墨鏡留在家裡。充分的午後陽光可以延後褪黑激素的釋放,把睡覺的時間往後推。

《為什麼要睡覺?:睡出健康與學習力、夢出創意的新科學》
作者: 沃克

出版社:天下文化

出版日期:2019/01/30