春季到来,气温回暖,草木探出新芽,开启新一年的生命之旅。只要稍加思考就能发现,草木的荣枯遵循着某种规律,用诗句来表达就是“一岁一枯荣”。
招潮蟹的活动节律与当地潮汐规律一致科
科学家把它视为一种生物节律现象。生物节律常常表现为循环,完成单个循环所需的时长就是一个周期。
01.人的昼夜节律
从简单的单细胞生物蓝藻,到高度智能化的人类,绝大部分地球生物都有自身节律。在日常生活中,我们身上最明显的就是“睡眠-觉醒”循环,周期大约是一天。
为什么说“大约”呢?原来是有人拿自己做过实验。
1938年,美国芝加哥大学的两位研究者进行了大胆的实验。他们携带必要装备和6个星期的给养,搬进了美国肯塔基州的一处深邃洞穴。
在全无阳光且恒温的环境中,二人生活了32天,并有了突破性的发现:即便缺少规律的阳光循环,人仍可维持稳定的“睡眠-清醒”节律,即“约15小时清醒+约9小时睡眠”,总长约为24小时15分钟。
这意味着,人的昼夜节律是内在的。不过,日光可以对它进行有效调节,以匹配地球的日夜交替。
人体的昼夜节律被一群脑细胞掌控,它们聚集在下丘脑前端,与眼球神经相连。每到黄昏,这群细胞就发指令给松果体(脑内的一个能制造激素的器官),命它释放褪黑素,以此来提示人体:天黑啦!天黑啦!请着手安排睡眠。
褪黑素虽然会散播“天黑了”的信息,但它本身对睡眠没什么辅助作用。这就相当于父母命令你“把作业写完”,但并不做任何辅导工作。
实际操控睡眠的脑细胞位于间脑和脑干。其中,脑干可以暂停大脑对大部分肌肉活动的指挥,让你瘫倒在床;间脑可以阻止身体感觉上传至大脑,以免不重要的刺激搅扰睡眠。
当大脑变得与世隔绝,“睡眠”大戏就真正开始了。
02.安静中的欢腾
想象一下,在体育场中,观众们本来乱糟糟的,但是在接受指挥后,他们不仅安静下来,还能表演壮观的人浪。人睡着后,本来纷乱的脑细胞也变得安静,表现为脑电频率降低,且规律性增强。这在熟睡期尤为明显。
我们凭经验就知道,睡觉中的人并没有那么老实,即便身体不动,脑中的世界仍然丰富。
1952年,科学家尤金·阿瑟瑞斯在观察儿童睡眠时发现,有一段时间的脑电活动很特殊,看起来像是处于清醒状态。具体表现是脑电波频率升高,并伴随心率加快、血压升高等现象,最奇怪的是眼球不停左右摆动,“快速眼动睡眠”的称呼即由此而来。
后来,研究者测算氧气、葡萄糖的消耗情况后发现,在快速眼动睡眠阶段,脑部“功率”甚至超过清醒状态!
▲快速眼动睡眠阶段的脑电频率与清醒时
观测表明,在快速眼动睡眠阶段,主管情绪的脑区变得活跃;同时,左右脑的联系会大大加强。此外,唤醒正在经历快速眼动睡眠的人,有80%会报告说他们刚才在做梦。
03.人脑忙什么?
目前已经发现,在快速眼动睡眠得到保证的情况下,人对学习内容掌握得更好,无论是文字、图片,还是运动、弹奏技巧。
美国科学家对比发现,在30种灵长类动物中,人类的平均睡眠时间最短。与人类亲缘关系最近的黑猩猩,平均每日睡眠时间为9.67小时,现代成年人类则为7小时。然而,人类的快速眼动睡眠所占比例最高,这可能提高了人的睡眠效率,扩大了生存优势。
生活中,我们对“快速眼动睡眠”的需求也十分明显。你一定听说过“周末补觉”的说法,可能还亲身实践过。其实,“补觉”主要补的就是快速眼动睡眠。
一方面,它集中在睡眠的后半程,缺觉时“首当其冲”,受损多补充的就多;另一方面,一旦再次入眠,人体会缩短其他阶段,尽早进入快速眼动睡眠,这彰显了快速眼动睡眠的重要性。
不过,就像伤口会留疤,“补觉”也不能完全弥补损失,长期因工作、学习或玩乐而缩减睡眠,最终只会得不偿失。
在这个节奏越来越快的世界,至少用足额的睡眠对自己好一些吧!
(来源:《少儿科学周刊》2022年1月刊,有删改)