摘要：从远古到现代，人类对睡眠的需求从未改变，但我们对它的理解却在不断深入。在过去的几十年里，科学家们逐渐揭示了睡眠调节背后的基因、分子、细胞和神经回路，却依然无法完全解答这个看似简单的问题：我们为什么需要睡眠？
文 | 追问nextquestion
在古希腊神话中，睡神修普诺斯被描绘为一位温柔的神祗，他手持罂粟花，为疲惫的人们带来安宁与休憩。
从远古到现代，人类对睡眠的需求从未改变，但我们对它的理解却在不断深入。在过去的几十年里，科学家们逐渐揭示了睡眠调节背后的基因、分子、细胞和神经回路，却依然无法完全解答这个看似简单的问题：我们为什么需要睡眠？
在当今快节奏的生活中，越来越多的人选择牺牲睡眠来换取所谓的“效率”。这是否会带来难以逆转的影响？
回顾3月21日的“世界睡眠日”，也许是时候重新审视这个与生命紧密相连的日常现象，思考如何在繁忙的生活中守护好这份来自自然的珍贵礼物。
01 我们为何要睡眠在外接或内置电极的帮助下可以对睡眠进行监测和分段，脊椎动物的睡眠通常被分为非快速动眼期睡眠（NREM）及快速动眼期睡眠（REM）。作为一项需要花一生近1/3的长度去重复完成的任务，睡眠注定发挥着一些关键作用，对睡眠的需求可能起源于细胞水平，长期保持清醒后神经元表现出了疲劳的特征，但并不是大脑的全部区域都需要“睡眠”，自呱呱坠地时起，控制呼吸的环路便不眠不休，直至生命燃烧的尽头。
人类为何要睡眠的根本原因和机制，至今仍是神经科学上莫衷一是的问题。睡眠的短期剥夺会影响认知能力和情绪，长期缺乏睡眠者甚至有着显著高的痴呆的发生率，这也意味着长期的睡眠缺乏可能和大脑发生病理学改变相关。但仅把睡眠剥夺后带来的不利影响作为睡眠的理由并不算充分，更有可能的一种理论是，睡眠可以为机体提供健康大脑/躯体必须的结构或代谢过程。
睡眠后必要的修复和清理机制可以帮助大脑在一天的忙碌之后“清理冗余”，进而保障第二天大脑的正常代谢和功能发挥，这一点也许可以由睡眠期间需要暂时性失去意识来解释。
“淋巴假说”机制认为，NREM睡眠期间可以加速淋巴流动，帮助清除大脑代谢产物。清醒时与阿尔茨海默病有关的Tau蛋白和淀粉样蛋白等代谢产物会逐渐累积，睡眠期间这些物质的产生速率可能降低甚至暂停，为机体提供了清除的时机。既往研究也发现，小鼠脑中的β-淀粉样蛋白在睡眠期间会迎来清除的高峰，人类睡眠剥夺后，脑中的β-淀粉样蛋白含量上升[1]。
除此之外，其他假说认为突触重塑、NREM睡眠期间降低的脑部温度进而帮助脑修复、NREM和REM时期的电流振荡平衡神经网络等[1]。尽管科学已经揭示了诸多睡眠的奥秘，但关于“人类为何需要睡眠”这个根本问题的探索仍在继续，每一个安睡的夜晚都在等待我们揭开更多的答案。
02 何为睡眠健康“睡眠健康”的概念正在经历重要的认知转变。近日国家卫生健康委发布的《睡眠健康核心信息及释义》，不仅系统阐述了睡眠对人体各系统功能的深远影响，更强调了睡眠健康应该从全生命周期的视角来关注[2]。拜瑟（Buysse）的RU-SATED模型，也曾对睡眠健康进行了六个维度的划分：规律性、睡眠满意度、警觉性、时机、效率、以及持续时间。规律的作息对健康的重要性已得到充分证实。研究表明，不规律的睡眠与2型糖尿病等多种慢性疾病显著相关，这可能源于生物钟的紊乱导致细胞和器官压力应激反应失调。特别地，成年人推荐晚10-11点入睡，早6-7点起床的作息规律，这不仅符合人体生理节律，也能最大程度发挥睡眠的修复功能。睡眠时长虽然因人而异，但仍有其科学范围。目前普遍认为，成年人应保证7-8小时的夜间睡眠。值得注意的是，从婴幼儿到老年人，睡眠需求呈现逐步缩短的趋势：新生儿可能需要13-18小时，而老年人可能只需6-7小时[2]。但在当今快节奏的社会中，即使知道这些标准，能够切实做到的人却不多。睡眠质量的评估标准也在不断完善。良好的睡眠应该表现为入睡时间在30分钟以内，夜间醒来次数不超过3次且能快速重新入睡，醒来后感觉精力充沛[2]。这些客观指标与主观的睡眠满意度同样重要，因为它们可能揭示一些难以通过仪器发现的睡眠问题。03 睡眠不足有何影响？当前研究已经证实，睡眠对人体的影响是全方位的。不良的睡眠习惯会增加心血管疾病、代谢紊乱和免疫功能低下的风险。更值得警惕的是，睡眠问题与抑郁、焦虑等心理健康问题密切相关，甚至可能影响认知功能和记忆力。卫健委特别指出，长期睡眠不良还会降低工作效率，增加安全事故风险。
研究发现，睡眠剥夺会增加人和许多物种想要补觉的渴望（类似于饥渴时对食物、水的需求），且需要花费更长的时间来弥补所失去的睡眠，这可能也说明了睡眠过程中存在着必要性的合成、代谢等修复过程。睡眠剥夺后脑电图上的delta波波幅会显著增高，并快速反弹，这可能是允许脑降温等后续修复机制的标志[1]。但脑中具体的追踪清醒时间和控制睡眠欲望的生化过程目前仍不清楚。有学者认为睡眠-清醒周期的转换可能涉及脑中特定区域某种物质浓度的升高、降低，但目前提出的假说如腺苷、IL-1β、TNF-α等都不能针对所有情况给出圆满的解释。外周肌肉等组织是否是睡眠驱动的辅助因素目前也不能排除[1]睡眠也是脑代谢废物排出的重要阶段，清醒时Tau蛋白和淀粉样蛋白等代谢产物会逐渐累积，睡眠期间这些物质的产生速率可能降低甚至暂停，为机体提供了清除的时机。既往研究也发现，小鼠脑中的β-淀粉样蛋白在睡眠期间会迎来清除的高峰，人类睡眠剥夺后，脑中的ß-淀粉样蛋白含量上升。
睡眠期间大脑如何实现较高的废物清除率？睡眠中细胞外容积的上升进而增加的分子运输速率，可能是促进因素之一。睡眠期间的体液流动模式改变也是可能的机制。NREM睡眠阶段脑脊液的流动波更为明显，而这一流动是被低频率的神经活动所驱动，神经活动可以调节血液容积，进而加速脑脊液的流动和更新[1]。2025年香港大学Tatia Lee团队的研究发现，老年人睡眠质量差会导致淋巴系统功能受损，使大脑中有害物质堆积，影响记忆相关脑区（如中颞回和海马旁回）的功能和结构连接，最终导致记忆力下降。相反，睡眠质量好的人，淋巴系统能有效清理大脑废物，通过神经网络耦合机制维持正常记忆功能。但脑脊液的流动和组织中溶质的更新及脑健康之间更详尽的关系、不同睡眠阶段对脑体液流动的贡献如何仍有待未来研究进一步阐明。神经活动促进的脑脊液的流动是否会形成双向的促进睡眠和神经活动的闭环，也是有趣的研究话题。睡眠不足或欠佳和代谢废物的清除减少或生成增加的恶性循环也值得我们警惕[1]改善睡眠质量需要多管齐下。从个体层面来说，年龄、性别、基因等先天因素都会影响睡眠状况。但更重要的是后天的行为干预，如避免熬夜、控制电子产品使用时间、保持适度运动等。卫健委建议的睡眠环境温度（20-24℃）和湿度（40%-60%）标准，也为改善睡眠质量提供了具体参考[2]为了助眠使用镇静药物，能否提供自然睡眠的修复作用？
NREM期睡眠的功能磁共振检查结果，与右美托咪定/丙泊酚麻醉后的表现相似。这是可能与镇静剂和麻醉剂均作用于外侧缰核、腹侧被盖区、下丘脑等睡眠-觉醒环路的组成部分有关。但REM期睡眠的表现，药物却难以模拟。同样是作用于睡眠环路，镇静/麻醉和睡眠的表现却存在很大区别。这也解释了，为何麻醉后的复苏，远不如一觉醒来的清新舒适，反而大多伴随着不那么愉快的体验[1]。镇静/麻醉药物能否提供修复作用目前尚不得而知，脑电图也只能提供此方面极为有限的信息，且容易受到混杂因素的干扰。手术等因素造成的创伤可能掩盖修复作用的表现，更何况正常睡眠的修复作用也有待细化，定量测量目前还是空谈。但根据镇静无法模拟正常的NREM-REM睡眠周期可以推测，现今的药物还不能模拟自然睡眠。腹侧被盖区的GABA能神经元可以起到促进睡眠稳态的作用，在未来能作为可提供修复作用的镇静剂的潜在靶点。
05 科技能否解码睡眠睡眠研究正迎来一个关键性突破时期。随着分子生物学、神经科学和人工智能技术的融合，我们不仅揭示了睡眠的生理机制，更触及了意识与潜意识的边界。
特别是近年来的全球性公共卫生危机，以及随之而来的社会生活方式转变，使得睡眠问题成为了科研界与公众共同关注的焦点。从学术期刊的高频引用到社交媒体的持续讨论，睡眠研究正以前所未有的速度从实验室走向大众视野，这种互动反过来也推动着研究方向的深化与拓展。
在技术赋能下，睡眠研究正从实验室走向现实世界。可穿戴生物监测设备让我们得以窥见个体睡眠模式的独特性，而人工智能算法则帮助我们在海量数据中发现规律。然而，这种对睡眠的量化与标准化，是否也暗含着对人类经验的简化？当我们将睡眠还原为一组可测量的指标时，是否忽视了它作为生命体验的丰富内涵？
在24/7永不停歇的现代社会中，睡眠似乎成为了效率的对立面。但历史告诉我们，人类对睡眠的态度从未停留于单一维度：从古希腊人将睡眠视为连接现实与理想国的桥梁，到工业革命后将其视为待优化的生产要素。每个时代都在重新定义睡眠的意义，而我们这个时代的使命，或许是在科技进步与人性需求之间找到平衡点。
这场探索远未结束，每一项新发现都在拓展我们对自我和意识的理解边界。也许在不久的将来，我们不仅能更好地理解睡眠，更能借此窥见人类认知的本质，以及技术与生命的深层关联。
参考文献：
[1] Grandner MA, Fernandez FX. The translational neuroscience of sleep: A contextual framework. Science. 2021;374(6567):568-573. doi:10.1126/science.abj8188
[2] 全国爱国卫生运动委员会.《睡眠健康核心信息及释义》. 发布日期2025年3月19日
[3] Ma, Junji, et al. “Effects of Sleep on the Glymphatic Functioning and Multimodal Human Brain Network Affecting Memory in Older Adults.” Molecular Psychiatry, Oct. 2024, pp. 1–13. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41380-024-02778-0
来源：钛媒体APP一点号