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研究:探索睡眠的功能

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【大紀元8月28日訊】(大紀元記者夏瑞希編譯報導)「睡眠是不可或缺的嗎?」被剝奪睡眠的新生兒父母或者通宵達旦準備應試的考生一定會不耐煩的告訴你:「那還用說?!」

但對研究睡眠的科學家而言,要回答這個問題可就複雜多了。目前,科學家仍試圖界定,當我們每晚睡眠時,身體到底有哪些基本功能在運行?

美國威斯康辛大學精神病學副教授西雷利(Chiara Cirelli)說:「探索睡眠的核心功能,就如同找尋神話中的鳳凰,都一樣難以捉摸。」

一些科學家認為,睡眠只是一個強制執行的方式,以達到安靜、不動的狀態(休息),睡眠本身對哺乳動物和鳥類並不重要,這就是所謂「無效的假設」(null hypothesis)。但是,西雷利不認同這種說法。

她說,沒有明確的證據顯示,某種動物是不須睡覺的,即使是海豚,雖然動個不停,而有時被拿來舉例,認為這種動物不睡覺,但海豚也會有「單半球睡覺」(unihemispheric sleep)的狀態,即一隻眼睛張開,另一隻眼睛閉著,也就是一半腦部清醒,另一半腦部呈現深睡狀態特有的慢波形態。

「海豚發展出這種專業化的睡眠方式,而不是全然的擺脫睡眠,這個事實應可證明,睡眠一定有其必要的功能,而且不能被省略,」西雷利說。

她還認為,睡眠是由腦部嚴格管制,因為睡眠被剝奪後會有反彈,隨後會睡得更久,或更多時間停留在深層睡眠,其特點是呈現大而緩慢的腦電波。

實驗證明,長時間的剝奪睡眠會讓老鼠、蒼蠅和蟑螂致命,遺傳失眠的人也可以導致死亡。在較不極端的情況下,剝奪睡眠會影響動物的認知功能,從蒼蠅到囓齒動物都是。若老鼠持續保持清醒會出現「微睡眠」(突然間的小睡,甚至眼睛是睜開的)狀態,而被剝奪睡眠的人,即使在最危險的情況下也能入睡。

西雷利認為,睡眠可能是必須支付的代價,使得大腦在第二天能有可塑性。

她的假設是,清醒的時候,大腦中的突觸(神經元間的連結)在我們學習新事物時會變得強壯,但強化突觸需要許多能量,而大腦並不能無限制的供應。因此,在辛苦一天後,睡眠便發揮了關鍵作用,在睡眠過程中,突觸強化的現象將會減弱,這時,耗掉80%能量以維持突觸活動的大腦就可以生養休息,以補充下一階段的能源。

睡眠也可能對鞏固新的記憶是重要的,並允許大腦「忘記」一天當中隨機的、不重要的印象,所以第二天能有更多的學習空間。這可能是為什麼腦電波在某個睡眠時期是如此活躍的原因。

西雷利認為,雖然在「動物為什麼需要睡眠」這個問題上,科學界還沒有達成共識,但探索睡眠的核心功能,尤其是在細胞這個層面,仍然是個值得深思的課題。
(http://www.dajiyuan.com)

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