用熬夜和生物鐘抗爭,你們都比不過他們

2020-08-16 萬物雜誌

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1938年6月6日,美國著名的溶洞猛獁洞中走出來兩個人,他們在裡面躲避了30多天,從未出來過。一看到他們,洞外等候的閃光燈便此起彼伏地響了起來,因為他們剛剛完成了一項用熬夜對抗生物鐘的實驗。


你有沒有用熬夜對抗過生物鐘?或者有沒有想過,只要我不睡,仿佛今天就不會過去;甚至還想,如果能不睡覺就好了,可以多出一倍的時間來!



一百多年前的科學家也想過這個問題:不睡覺可以嗎?


只要想法有了,行動可能會遲到,但絕不會缺席。1894年,一篇研究小狗(被)熬夜的論文橫空出世,作者是俄羅斯科學家瑪麗婭·曼納塞納(Maria Manàsseina)。


她先讓4隻小狗無限制熬夜,第一隻小狗熬了整4個晝夜(96小時)後死去,最後一隻堅持了將近6天,共143小時;之後又讓6隻小狗限制性熬夜,不同在於,會在小狗熬夜到96-120小時之間進行救治,可惜最終還是沒能救回它們。


瑪麗年輕的時候 ©SAGE Journals


這可能是人類第一次直觀地感受到睡眠剝奪的嚴重後果,這個研究也奠定了睡眠學的基礎。不過,單單看這個結果,可能還不足以體現其嚴重程度。在這位科學家的另一組對照實驗中,「剝奪」了小狗的食物,持續時間更長,但小狗的結局卻比之前的強太多:即使長達20-25天不進食,小狗最後還是恢復了過來。


這麼一比,不睡覺真的是不可以。雖然當時瑪麗婭·曼納塞納還沒有弄明白其中緣由,但她也不準備繼續做實驗探究了,因為這個實驗太累了,她的辛苦程度可能並不亞於實驗中的小狗。



區區動物實驗還不足以讓一些科學家死心,緊接著第二年,就有兩個美國心理學家進行人體實驗挑戰不睡覺,他們是喬治·派屈克(George T.V.Patrick)和艾倫·吉爾伯特(Allen Gilbert)。


實驗的主要內容,就是讓3位男性堅持90個小時不睡覺,期間會進行一些檢測,比如體溫、脈搏、體重、視力等基礎的生理指標,以及對刺激的反應、疲勞程度、認知能力等等。至於為什麼是90小時?他們的論文裡沒有給出答案,很多人猜測是受到了不久前瑪麗婭·曼納塞納研究的啟發。


實驗最早從1895年11月開始,第一位「小白鼠」就是吉爾伯特本人。實驗中配備了兩名觀察員,主要目的就是禍害不讓他睡著,順便定時進行檢測。每隔6小時進行一次檢測,不過一次檢測就耗時2個小時,佔據了三分之一的時間,觀察員可謂巧妙地把檢測和一部分禍害工作合二為一了。為了結果更準確,相同的檢測在還未熬夜的幾天前就開始了。


絕對不是這樣的!


在檢測之餘的時間裡,他白天工作,晚上娛樂。整個熬夜的前半程還好堅持,後半程就必須時刻有人在旁邊盯著,不然馬上就要睡著了。兩個晚上過後,他開始出現幻覺,看到「地上鋪著一層有油膩的小分子,還在快速移動或振蕩,後來這些跳舞的小顆粒也充斥在空氣中……」。


從第一天早上6點起床後,直到第5天午夜他才回去睡覺。熬了這麼久,是不是又要睡很久?為了研究這個問題,他的腳踝被帶上了一個電子腳鏈,實際上是一個「電刺激鬧鐘」,每小時會電吉爾伯特一下,其電流大小可以調節。每當被這個鬧鐘叫醒,吉爾伯特就要自己按一下床邊的按鈕。



可惜這個按鈕一直沒被按下過,別多想,並非是吉爾伯特再也沒有醒過來,而是即便把腳鏈的電流調節到最大,也沒能喚醒吉爾伯特,他只是用痛苦的尖叫來回應煩人的鬧鐘。


沒聽到起床鬧鐘,可能只是你太累了。


幾個月後,另外兩名志願者也完成了實驗。在熬夜的過程中,他們三人進行數字記憶任務時普遍遇到了困難,對疼痛的敏感度也下降了,視力也出現了異常。還有他們的體重,熬夜期間持續增加,補覺後又減輕恢復。他們補覺的時間也並沒有預期的長,只是比平時多睡了幾個小時。不過這個實驗的個體差異也比較多,比如另外兩名志願者都沒有出現幻覺。好在以後的日子裡,吉爾伯特也沒有因此產生什麼後遺症。


在這之後,一次連續熬夜的時間再長,比如人類熬夜冠軍的記錄達到了240小時,也僅僅只是挑戰極限,並非長久之計。


所以後面的科學家開始了新的方案,就是開頭那兩位「溶洞人」進行的研究,他們將熬夜化整為零,想要可持續地熬夜。


他們是一對師生,老師是納撒尼爾·克萊特曼(Nathaniel Kleitman),公認的現代睡眠研究之父。他經常拿自己進行實驗,為了研究睡眠不足的影響曾連續180個小時不睡;為了將生物鐘調節為每天48小時,他讓自己醒著39小時,睡9小時,過了一周身體還是不能適應新的作息規律,實驗最終失敗。


克萊特曼,攝於1948年

©芝加哥大學


他的學生也進行了類似實驗,計劃將生物鐘調為每天12小時:早上4:00~7:00睡一次,下午4:00~7:00睡一次,不過實驗進行了33天也無果而終。


睡眠規律究竟是一種可以改變的習慣,還是由人體的生物鐘所控制?當時沒有答案,而且當時也不能確定生物鐘的存在。


後來克萊特曼又調整了方案,計劃將一天調節為21或28小時,其實就是將一周的時間分成了8天和6天,這樣還不影響工作(還好克萊特曼不是一位資本家)。人在進入睡眠後,體溫通常會下降,所以我們的體溫變化和24小時一天的周期相吻合。在經過了21或28小時一天的實驗後,參與學生的體溫變化和新作息時間相吻合,但克萊特曼自己的卻沒怎麼變化。


克萊特曼猜測可能是陽光等環境因素影響了人體對新作息時間的適應,所以他要找一個不見天日的環境進行實驗,這個環境就是最開始提到的猛獁洞。那裡處於40米的地下,伸手不見五指,又十分安靜,簡直是完美的實驗場所。


洞內環境


確定了實驗場所後,他和他的學生在洞中開始了「每天」28小時的生活:睡9小時,工作10小時,自由活動9小時;醒著的時候,每2小時測一次體溫,睡著的時候,每4小測一次體溫。



他們就這樣在洞裡一起待了32天,但結果卻不一樣。在洞裡一周後,學生的體溫就按照新作息時間開始變化了,而克萊特曼的體溫還是按照之前的規律變化的。他每到晚上10點就疲憊不已,而8個小時後又恢復了精力,改天換日的一切努力在他身上皆化為泡影。不知他們的個體差異是否和年齡有關,畢竟克萊特曼和學生相差20歲。


當然,對抗身體的晝夜節律,並不是克萊特曼的本意,探索其中奧秘才是。在後面幾年的探索中,克萊特曼發現了人體入睡和清醒有自己的周期(basic rest-activity cycle),他發現的快速眼動期,也被認為是現代睡眠研究的開始。


之後,我們都領略到了強大生物鐘的威力,正是科學家用熬夜熬出的成果,奉勸各位:


你都是為了什麼熬夜的?咱們留言區見。

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