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研究:探索睡眠的功能

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【大纪元8月28日讯】(大纪元记者夏瑞希编译报导)“睡眠是不可或缺的吗?”被剥夺睡眠的新生儿父母或者通宵达旦准备应试的考生一定会不耐烦的告诉你:“那还用说?!”

但对研究睡眠的科学家而言,要回答这个问题可就复杂多了。目前,科学家仍试图界定,当我们每晚睡眠时,身体到底有哪些基本功能在运行?

美国威斯康辛大学精神病学副教授西雷利(Chiara Cirelli)说:“探索睡眠的核心功能,就如同找寻神话中的凤凰,都一样难以捉摸。”

一些科学家认为,睡眠只是一个强制执行的方式,以达到安静、不动的状态(休息),睡眠本身对哺乳动物和鸟类并不重要,这就是所谓“无效的假设”(null hypothesis)。但是,西雷利不认同这种说法。

她说,没有明确的证据显示,某种动物是不须睡觉的,即使是海豚,虽然动个不停,而有时被拿来举例,认为这种动物不睡觉,但海豚也会有“单半球睡觉”(unihemispheric sleep)的状态,即一只眼睛张开,另一只眼睛闭着,也就是一半脑部清醒,另一半脑部呈现深睡状态特有的慢波形态。

“海豚发展出这种专业化的睡眠方式,而不是全然的摆脱睡眠,这个事实应可证明,睡眠一定有其必要的功能,而且不能被省略,”西雷利说。

她还认为,睡眠是由脑部严格管制,因为睡眠被剥夺后会有反弹,随后会睡得更久,或更多时间停留在深层睡眠,其特点是呈现大而缓慢的脑电波。

实验证明,长时间的剥夺睡眠会让老鼠、苍蝇和蟑螂致命,遗传失眠的人也可以导致死亡。在较不极端的情况下,剥夺睡眠会影响动物的认知功能,从苍蝇到啮齿动物都是。若老鼠持续保持清醒会出现“微睡眠”(突然间的小睡,甚至眼睛是睁开的)状态,而被剥夺睡眠的人,即使在最危险的情况下也能入睡。

西雷利认为,睡眠可能是必须支付的代价,使得大脑在第二天能有可塑性。

她的假设是,清醒的时候,大脑中的突触(神经元间的连结)在我们学习新事物时会变得强壮,但强化突触需要许多能量,而大脑并不能无限制的供应。因此,在辛苦一天后,睡眠便发挥了关键作用,在睡眠过程中,突触强化的现象将会减弱,这时,耗掉80%能量以维持突触活动的大脑就可以生养休息,以补充下一阶段的能源。

睡眠也可能对巩固新的记忆是重要的,并允许大脑“忘记”一天当中随机的、不重要的印象,所以第二天能有更多的学习空间。这可能是为什么脑电波在某个睡眠时期是如此活跃的原因。

西雷利认为,虽然在“动物为什么需要睡眠”这个问题上,科学界还没有达成共识,但探索睡眠的核心功能,尤其是在细胞这个层面,仍然是个值得深思的课题。
(http://www.dajiyuan.com)

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