睡眠时身体在做什么?3亿人的睡眠障碍会给身体带来多少负担?

2021年03月22日09:12:14 科学 1398

“目前中国有超3亿人存在睡眠障碍”的新闻引起了广泛关注。在我们的印象里,几乎所有长脑子的生物都要睡觉。它似乎是所有哺乳动物和大多数其他动物的必需品。

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▲火烈鸟至少一个大脑半球醒着

但在这些需要睡觉的生物里,有一些动物掌握了一项“超能力”——大脑半球睡眠的能力。

通常,鸟类与水生哺乳动物以及某些蜥蜴都有这项能力——那是一个大脑半球睡眠,而另一个大脑半球保持清醒。

当只有一半大脑在睡觉时,只有对侧的眼睛会闭上;也就是说,当大脑右半球入睡时,左眼将闭上,反之亦然。

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▲睡着的北极熊

哺乳动物睡眠的主要分为两种基本类型:快速眼动睡眠(REM)和非快速眼动睡眠(NREM)(具有三个不同的阶段)。通常,食肉动物的每日睡眠需求最高,杂食动物的睡眠需求最低,草食动物的睡眠需求最低。人类的睡眠少于许多其他杂食动物,但与其他哺乳动物相比,睡眠却异常少或异常少。

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在正常的夜晚中,人会多次循环遍历“非快速眼动睡眠”和“快速眼动睡眠”的所有阶段。

第一阶段非快速眼动睡眠是从清醒转变为睡眠状态。在短短几分钟内,心跳,呼吸和眼球运动都会变慢,并且肌肉偶尔会抽搐放松。脑电波从清醒时的活跃状态开始放松。

第二阶段非快速眼动睡眠是进入较深睡眠前的浅睡眠。心跳和呼吸更加缓慢,肌肉进一步放松。体温开始下降,眼球运动停止。脑电波活动减慢,但以短暂的电活动爆发为特征。

第三阶段非快速眼动睡眠是能让人在醒来时感到神清气爽的深度睡眠。睡眠期间,心跳和呼吸会降至最低水平。肌肉极其放松,处于最难被叫醒的状态,脑电波变得更慢。

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快速眼动睡眠首次发生在入睡后约90分钟。你的眼睛在紧闭的眼皮后左右快速移动。混合频率的脑电波活动变得更接近清醒时的活动。呼吸变得更快且不均匀,并且心率和血压升高到接近醒来的水平。

人大部分梦都发生在快速眼动睡眠中,由于手臂和腿部肌肉暂时瘫痪,保证身体不会跟着梦境活动。随着年龄的增长,人在快速眼动睡眠中的睡眠时间会减少。

因此,在快速眼动睡眠阶段,能够提高学习能力和巩固记忆,并释放压力和情绪。

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睡眠时大脑会对记忆和认知的碎片整理和重新检索排序 ,而在快速眼动睡眠阶段人脑高度活跃。正是因为各种碎片重新排列组合,让人产生了稀奇古怪的梦。

一次好的睡眠,大脑可以自己进行深度学习排列组合归类所有事项和时间线,使人的记忆更清晰。

同时快速眼动睡眠期间会麻痹肌肉使身体不会随着梦境行动,随心所欲的梦可能承载着我们积压的各种情绪和乱七八糟想法,并在梦中彻底释放。 在快速眼动睡眠期间也会清除导致人兴奋的多巴胺,减弱了回忆人的情绪的影响。

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睡眠期间还会促进蛋白质合成、细胞更新、生长激素的释放和修复免疫功能等等。同时,睡眠也有利于大脑清除代谢废物,让大脑更高效地运转。

美国罗切斯特大学的一项研究显示,堆积在脑组织间隙的大脑代谢产物会在睡眠过程中被清除掉。这可能是睡眠又一个重要作用。

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脑脊液循环系统

研究表明,在活得麻醉大脑中,这些组织间隙能占据将近20%的总体积。由于大脑中淋巴系统不够发达,组织间隙便担当了大脑的“清道夫”。大脑的代谢产物由流经组织间隙的脑脊液冲刷带走:由血液过滤而来的脑脊液从脑室的脉络丛泵入大脑,并渗入大脑组织间隙中,最终被泵回大脑外周的脑脊膜血管内。

研究人员估算醒着的小鼠大脑中组织间隙占大脑总体积的14%,在自然睡眠或是麻醉状态下增加了超60%,已经占到大脑23%的体积。虽然表面看起来没有增加很多,但这样的增加足以对脑脊液和它所携带的物质的流动产生重要影响。

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作者发现在小鼠清醒的状态下,脑脊液循环只会局限于大脑表面,但是在自然睡眠或者麻醉的情况下,却能深入脑组织中——清醒时的脑脊液流入组织间隙的量仅为睡眠时的5%。

由于睡眠中流过组织间隙的脑脊液显著增加,这使得大脑清除代谢产物的效率提高。β-淀粉样蛋白就是其中的一个代谢产物。研究表明,这种蛋白会在人清醒的时候堆积,并且它的堆积与阿尔兹海默症的发病相关。通过把放射性示踪的β淀粉样蛋白或其他惰性示踪剂注射进大脑皮质发现,在睡眠状态下它们从小鼠大脑中清除的速度是清醒时的两倍。

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▲神经递质

另外,在睡眠中,抑制性神经递质GABA的释放通常是增加的,如果睡眠不足,GABA会积聚在神经元中,并且会在清醒状态下大量释放出来。清醒时GABA释放量增多通常会对注意力造成损害,因此睡眠不足往往会使人注意力涣散。该注意的是,尤其要避免在这种情况下开车。

随便总结

可想而知,缺觉会降低学习能力和记忆力,使过多负面情绪的积压,还会损害细胞修复速度,甚至有可能增加阿尔兹海默症(俗称痴呆症)的风险。

所以,都看到这了,就抓紧洗洗睡吧!

#睡眠日科普##睡眠##中国有超3亿人存在睡眠障碍#

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