人為什麼需要睡覺?有哪些生物是從不睡覺的?

2020-12-02 幻世魔王

估計很多人有過一個不大不小的期待。

好希望有一天自己能不睡覺,那麼至少多出8個小時做想做的事情,比如刷劇,啊不對,刷題。

對人而言,一生有三分之一,甚至一半的時間都投入睡覺中,不過科學家一直受困於睡眠之謎。

事實上,這個問題討論挺多的,可以從幾個方面來觀察。

第一,人不睡覺真的不行

回答人為什麼需要睡覺,先看看人不睡覺行不行。

科學家曾經做過各類實驗來研究,當人的睡眠被剝奪,時間不用太長,84個小時足矣。結果發現,那些84個小時不睡覺的受試者,出現諸多表現。他們幾乎無法做事,同時思維變得很慢,整個人比較聽話。

同時,還有一些天才有自己的睡覺模式,比如達文西。著名的達文西睡眠法,就是間隔睡眠。這種方法真的因人而異,而且大多數人都不行,因為實驗表明,這會造成睡眠不足,從而精神狀態比較糟糕。

第二,睡眠呈現多態性

擴展到整個自然界,睡眠的定義很複雜,不能從時間來定義。因為不同的物種,時長差距還比較大。另外睡眠的姿態也千奇百怪,有的是通常意義上的「睡眠」,有的生物就是「打盹」,還有的是左右腦輪流休息,另外某些生物存在對外界刺激反應降低的安靜階段,這種算不算「睡眠」,尚未可知。

第三,研究睡眠=研究大腦?

雖然睡眠多種多樣,但是研究者還是努力找到一些共通點,其中比較明顯的標誌就是,大腦有沒有發生變化?

一提到大腦,當然就要進入神經科學。

那麼,科學家做的第一件事情就是:劃分睡眠階段。

一個正常的睡眠周期分為兩個時相:非快速眼動睡眠期和快速眼動睡眠期。

兩個時期交替出現,持續90分鐘。

那麼,有人會好奇,一個晚上會有幾個睡眠周期?答案是5-6個。

當然,科學家通常也會研究腦電波,他們發現不同階段會有不同的腦部電活動。

第四,關於睡眠的學說

關於睡眠的成因,通常有兩個學說。

睡眠可以鞏固記憶,因此誕生「鞏固記憶說」。

首先,科學家進行了一系列睡眠剝奪實驗,從而發現睡眠會影響長期記憶的鞏固。

這一點在日常生活中就有體現,特別對於考生,如果在學習和複習間睡上一覺,效果會好上不少(當然這不是為懶惰找藉口!)。

更直接的證據在大鼠身上,當大鼠探索周圍時,它的海馬細胞會進行一系列電活動,而在睡眠時會回放,並且這個重現過程對於後來的探索有幫助作用。

另一種學說:突觸穩態說。

突觸是神經元間的連接結構,當新記憶形成時,突觸連接會加強,試想如果不睡覺,這種效應會不斷增強,持續下去也就沒有新的空間來形成記憶,因此睡眠可以幫助減弱不必要的突觸連接,平衡空間和能量,從而實現大腦的可持續發展。

第五,睡眠提升免疫力

關於睡眠的作用,比較淺顯的理論是養精蓄銳,當然複雜的情況有很多,這裡展現其中一個研究成果。

曾經有人做過一個實驗。

T細胞是人體免疫反應中至關重要的因子,因為它能夠識別並殺死入侵者,一旦識別出感染病毒的細胞後,它們就可以激活粘性蛋白質——整合素,從而將感染細胞殺死。

研究人員用10名健康志願者的T細胞進行對比。

志願者參加兩次試驗,第一次是晚上11點到第二天早上7點保持睡眠狀態,第二次要在相同的時段保持清醒。

結果發現,來自完整睡眠的受試者的T細胞表現出更高的整合素活躍度。

針對這個現象,研究者表示,由於白天承受一定的壓力,體內腎上腺素水平升高,從而阻礙免疫活動的特定信號分子也隨之增多,減緩了免疫系統的工作效率,而進入睡眠狀態,免疫力得以提升。

當然,圍繞睡眠的研究還有很多,事實上只要扯上大腦和神經系統,就知道這件事情絕對不簡單。

關於睡眠的理論還在持續發展中,想要研究清楚其中的作用機制,可真不是「睡一覺就能解決的事情」,但願這不是一個「白日夢」!

第六,短睡眠是一種超能力?

另外關於哪些生物從不睡覺,目前科學家還沒有找到一種真正不睡覺的動物,但有一些動物無限接近這種可能性,這類動物被稱作「短睡眠者」。

這裡講一下果蠅的睡眠習慣。

實驗數據表明,6%的雌果蠅每天睡眠時間不足72分鐘,而其餘果蠅的平均睡眠時間為300分鐘,其中最牛的一隻雌果蠅甚至平均每天只睡4分鐘!

接下來,研究人員進行了一個經典的「睡眠剝奪實驗」。

關於這個實驗,可以追溯到19世紀90年代。

當時,俄國的女醫生進行了一個實驗,有些殘忍,膽小者誤入。

她讓幼犬一直醒著,然後被剝奪睡眠的幾天後就死了。

這個實驗在齧齒動物和蟑螂等其它動物中都進行過,同樣出現致命的結果。

現在,研究人員把這個實驗放到果蠅身上。

他們剝奪了這些果蠅96%的睡眠時間,可結果出乎意料,這些果蠅並沒有像俄國幼犬那樣過早死亡,事實上這些幾乎不睡覺的果蠅的壽命與正常睡眠的果蠅一樣長。

那麼未來會不會找到根本不睡覺的動物嗎?

套用一種廣告語,一切皆有可能。

不過更有可能的是,就算是超級短睡者,也需要最低限度的睡眠。

參考文獻

[1] Siegel JM. Sleep viewed as a state of adaptive inactivity. Nat Rev Neurosci. 2009 Oct;10(10):747-53.

[2].動物不睡覺能存活嗎?[J].養豬,2019(02):76.

[3].動物睡眠習慣的啟示[J].北方牧業,2017(21):31.

[4]李敬. 海洋哺乳動物睡眠進化的遺傳機制:基於睡眠相關基因的進化分析[A]. 中國生態學學會動物生態專業委員會、中國動物學會獸類學分會、中國野生動物保護協會科技委員會、國際動物學會、四川省動物學會.第十三屆全國野生動物生態與資源保護學術研討會暨第六屆中國西部動物學學術研討會論文摘要集[C].中國生態學學會動物生態專業委員會、中國動物學會獸類學分會、中國野生動物保護協會科技委員會、國際動物學會、四川省動物學會:四川省動物學會,2017:1.

[5]曲衛敏. 動物睡眠覺醒評價平臺:從基礎研究到新藥創製[A]. 中國睡眠研究會.中國睡眠研究會第八屆學術年會暨20周年慶典論文彙編[C].中國睡眠研究會:中國睡眠研究會,2014:1.

[6]Zada D,Bronshtein I,Lerer-Goldshtein T,Garini Y,Appelbaum L. Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons.[J]. Nature communications,2019,10(1).

相關焦點

  • 哈佛教授:人類為什麼需要睡覺?
    但是現在我們大家看手機,有各種各樣的渠道、各種各樣的資料,而我們的人體、大腦還沒有進化到可以24小時不睡覺的工作,如果我們是機器人,我們不睡覺也沒關係,但是我們不是。如果不睡覺就會有問題。在美國,每發生5次車禍中就有1次車禍是因為開車時打盹而發生的。每年有7000人因為疲勞駕駛而死亡,就是因為駕駛員睡眠不夠。
  • 人為什麼需要睡覺?人睡覺的時候身體都在做什麼?
    人為什麼睡覺?這個問題就像是問人為什麼要吃飯?都是一個性質。人24小時不吃飯,身體會因為沒有能量來源,前去撬動體內脂肪,使脂肪轉變為糖。但消耗脂肪會有一個閾值,當到了上限,便不會讓機體去利用脂肪。在沒有脂肪的參與,又沒有其他熱量供給的情況下,機體就會出現頭痛、頭暈等現象。人如果不睡覺,就跟不吃飯一樣,會造成機體的不適感。一般一晚不睡覺,對身體的影響不大,但如果長期這樣下去,機體的抵抗力會明顯下降。
  • 人為什麼會睡覺?不睡覺會怎樣?
    關於為什麼我們要睡覺,簡言之:我們睡覺就像給電池充電一樣,這樣我們的大腦就可以重新連接上線。過去人們認為睡覺沒有什麼特別的原因,這只是像動物一樣停止不動以節省能量以及避開煩擾。但我們現在知道,甚至包括生活在海裡的所有動物都要睡覺來得以生存下去。
  • 人為什麼要睡覺?長時間不睡覺,身體會出現哪些改變?
    睡覺是我們每天都會做的事情,有人會堅持早睡早起,但也有很多人喜歡熬夜,若問原因,可能有些人會說「生前何必久睡,死後必定長眠」。但不知大家有沒有想過,為什麼人類每天都需要睡覺?不睡行不行?一個人如果長時間不睡覺,身體將會變成什麼樣?
  • 人為什麼要睡覺?
  • 人為什麼要分男女?為什麼要睡覺?-人類,男女,性別,睡覺 ——快科技...
    Q1:人為什麼一定要睡覺呢?人一生中大約有1/3的時間是在睡眠當中度過的。關於人為什麼要睡覺,科學家們還沒有得出明確的答案。但人不睡覺會怎麼樣,倒是有不少研究。
  • 人為什麼要睡覺?一個看似簡單而又難以回答的問題,科學解答真相
    當一個人意識到了這一點,那麼他就會開始思考這個問題了,人為什麼要睡覺?事實上這也是無數的科學家多年以來一直在研究的一個課題。現而今終於有了一個明確的解答。不過不著急,我們可以先一步一步去討論一下關於睡覺的話題。人為什麼要睡覺?
  • 哪些動物睡覺的姿勢很有趣?
    動物世界,無奇不有,各種動物的睡覺姿勢,亦是千奇百怪,有的睡姿很難令人想像,有的睡姿甚至令人驚詫.家裡的馬有睡著睡覺的本領。而野馬的睡覺方式則比家馬更高一籌。他能邊走邊睡,卻從不失足。招人喜歡的海狸一般在白天睡覺。隨時仰著頭,有時還磨牙。尤其是小海狸,睡覺最有趣,他們並排著睡,有的還把小腳掌枕在頭下,令人忍俊不禁.
  • 睡覺接收宇宙能量?人類睡覺真的有這麼大的能量嗎
    從古至今,人類就把睡覺想像成了一種至高無上的狀態,感覺睡覺人在和宇宙進行一定的結合,所以很多人都認為睡覺其實是人在接受宇宙的能量,這種說法是大錯而特錯的。人睡覺就是人體休息的一種表現,並不是人類和宇宙進行能量的交通,睡覺只是人們非常簡單的一種生活行為方式,並沒有如此高大上的解釋。
  • 我們為什麼是晚上睡覺,而不是白天?
    千百年來,大多數生物都是白天活動,晚上睡覺。可是有沒有人想過,我們為什麼是晚上睡覺呢?@夜店小王子:夜太美 儘管再危險,所以還是回家睡比較安全@生物博士:古代沒有燈,沒有wifi,沒有手機,不睡覺還能幹嘛?
  • 馬為什麼可以站著睡覺?
    上周末,博士去朋友家的農場玩,他家的農場裡,養了好多好多小動物,有小雞小鴨,還有牛羊馬,還種了好多蔬菜瓜果,空氣也特別清新!對了,在農場裡,我發現了一個特別神奇的事情,我那天看到馬廄裡的馬竟然是站著睡覺的,它都不會摔倒嗎,為什麼馬能夠站著睡覺啊?
  • 為什麼開燈睡覺容易發胖
    有研究表明,晚上開燈睡覺容易發胖,就算是很微弱的燈光,人體也會收到影響,就算飲食均衡和積極鍛鍊也無法避免。因為夜間燈光會擾亂人體生物鐘節律,造成黑白顛倒,在不該進食的夜間進食。明亮的燈光激發了食慾,促使人們在睡前吃東西,而食物又很難在睡覺時消化掉,通常就轉化成了脂肪,從而導致肥胖。  1、增進食慾  研究人員表示,夜間燈光可使實驗鼠體重迅速增加。在為期8周的研究中,與夜間處於黑暗環境的實驗鼠相比,夜間處於燈光環境的實驗鼠體重增加了50%。
  • 這種生物沒有大腦,卻需要每天睡覺!
    ,然而研究人員稱水螅存在一種類似睡眠的狀態,這似乎顛覆了人們的傳統認知,即人類大腦需要通過睡眠才能正常工作,但事實證明,一些生物的睡眠並不一定是為了滿足大腦,睡眠機制或許比大腦組織進化更早。Itoh說:「我們現掌握確鑿證據,表明動物在形成大腦組織之前一定先有睡眠需要,這對於我們理解睡眠需求進化具有重要意義。」目前,這項最新研究報告發表在《科學進展》雜誌上。
  • 科學趣探:為什麼人要晚上躺著睡覺?
    就像蘋果為什麼會落地,這個簡單的現象中有深刻的科學道理。而為什麼人要晚上躺著睡覺?這個簡單的現象與蘋果落地一樣,也有同樣的科學道理。01為什麼是晚上?白天,地球的引力把人往下拉,使人能站穩腳跟。太陽的引力把人往上拉,使人站立比較輕鬆。晚上則不同,地球和太陽的引力都把人往下拉,要克服這兩種引力,人就會感覺比較累。而白天睡覺會往往睡不好,一種力往上拉,一種力往下拉,所以白天睡醒往往有種精神分裂的感覺。
  • 人類三分之一生命「浪費」在睡覺上?我們為什麼必須睡覺?
    對於一個人的一生來說,睡覺絕對是相當重要的一部分。以一個人每天睡8個小時為例,人的一生中就有三分之一的時間用來睡覺。這看上去似乎有些「浪費」。當然,也有人天生睡得少,比如愛迪生,據說愛迪生一天只睡四個小時,這樣的話,他就足足比我們多出了六分之一的時間清醒。人類為什麼必須要睡覺?
  • 為什麼睡覺時會說夢話?磨牙?暗示身體出了哪些問題?告訴你真相
    在睡覺的時候,對於大多數人來說,會保持一夜到天亮的狀態,進入睡夢中,睡得很香。但是也有很多人在睡覺的時候,卻會出現異常,有些時候,身邊的人會感覺到很害怕,例如說夢話就是很多人會面臨的,甚至還有一些人會磨牙,這樣的異常,到底是怎麼回事呢?暗示身體可能有哪些問題?
  • 每天有3000人睡覺猝死,躺平睡覺的人類為什麼有致命危險?
    你有沒有留意過,除了人類還有什麼動物喜歡仰面躺著睡覺?  但只有人類算得上是動物界中真正意義上主動選擇仰臥體位睡覺的動物,特殊的睡眠體位也增加了特殊的風險,即所謂的睡眠呼吸暫停症候群,也叫睡眠窒息症,一種神不知鬼不覺就置人於死地的疾病。  根據統計數據,全球大約有10億人患有不同程度或輕微或嚴重的睡眠呼吸暫停症候群,每天約有3000人睡著睡著就窒息而死。
  • 進行了一天光合作用 樹需要睡覺嗎?
    文·晴空飛燕在進行了一天的光合作用後,樹需要睡覺嗎?科學家說:「這要看你如何定義睡覺了。但是,我們所知道的是,樹在晚上確實會放鬆它們的枝椏。這就相當於人在打呼嚕。」為了研究樹睡覺的情況,芬蘭科學家用雷射測量了兩棵垂枝樺在晚間的表現。這兩棵樹一棵位於芬蘭,另一棵位於奧地利。9月的秋分時分,監測就在乾燥無風的環境下開始了。這一天,世界晝夜等長,監測從晚間開始,經過黎明,一直到早間才會結束。
  • 深圳人為什麼不愛睡覺?
    最近網上有個段子,「一旦滿25歲或以上,就無需設置鬧鐘了,你遇到的人生煩惱會讓你自動醒來。」以自身經歷鑑定,這就是一句P話。因為鬧鐘不響的結果只有一個:遲到。況且,我們的人生煩惱不就是被鬧鐘吵醒嗎,沒有鬧鐘倒是可以睡到下午自然醒。更重要的一點是,滿25歲之後的鬧鐘只會更多。因為這一屆的年輕人,太不愛睡覺了,也太缺覺。
  • 為什麼有些人會認床睡覺?
    一項研究顯示,人們睡在一張陌生的床上通常都無法睡好,因為大腦的一半仍然在「值班」,這就是有些人睡覺會認床的原因。「第一晚效應」對於經常出差睡酒店的人和睡眠研究人員而言是不會陌生的。現在,有科學家團隊試圖弄清為什麼人們在陌生環境中的第一個晚上往往睡眠質量很差。