Why We Sleep 读书笔记

作者 Mathew Walker 是 UC Berkeley 的神经科学与心理学教授，给我的收获：

睡眠对身体和大脑/心理都太重要了，甚至比饮食和锻炼都重要（我以前还主动剥夺自己的睡眠，这本书告诉我睡眠错过了就不能完全补回来了）
了解了科学对睡眠各个方面最新的研究进展（e.g. 昼夜节律、梦、记忆），学习了关于睡眠的 what, why 和 how
开始改变自己的生活方式，把睡眠放在很重要的位置，也开始体会到好处

读起来也非常有趣，我的笔记也只能记个大概，强烈推荐阅读自己感兴趣的章节。我读的是英文版（Amazon.com，Goodreads），也有中文版（豆瓣）。

睡眠这件事 #

睡觉… #

有超过三分之一的发达国家成年人不能保证每天七到九小时的睡眠。你可能觉得这个事实没什么特别的，但你可能会为这个事实的后果感到惊讶：缺乏睡眠降低免疫系统机能，提高患某些癌症和阿兹海默症的概率；哪怕一周睡不好，血糖会升高达到糖尿病前期的水平；还会提高心血管疾病的风险。

说起健康大家都想到均衡的饮食和运动，但睡眠也非常重要。相比于一晚睡不好，一天缺乏运动或食物对身心所造成的伤害都不算什么。

睡眠看起来会降低物种的生存概率，但科学家研究的所有动物都会睡觉，这意味着：

睡眠在物种进化进程中很早就有了
睡眠一定有巨大的好处，远远超过所有明显的由睡眠所带来的危害

咖啡因、时差和褪黑素(Melatonin) #

昼夜节律/生物钟 (circadian rhythm) 是一个相对独立的系统，没有外界的刺激也会自己运作

如果把人关到一个完全漆黑的空间，我们的身体还是会按照生物钟来变化（饮食、情绪、新陈代谢、体温、激素的分泌）
太阳和其他外界的作用是调节和校准生物钟

不同人的昼夜节律不一样，由基因决定

有些人是早起鸟（40%的人），早睡早起；有些人是夜猫子，晚上很晚才想睡觉（30%）；剩下的30%在这中间
如果强迫夜猫子早起，他们控制理性思维的前额叶皮质 (prefrontal cortex) 会处于离线状态

褪黑素只是帮助调控睡眠的时间，但不产生睡意

想象100米赛跑，褪黑素的作用是喊「预备… 跑！」，但是运动员跑不跑是另外一回事
这意味着口服褪黑素对于帮助不用倒时差的健康人睡觉并不是很有效
当然，安慰剂的作用还是很有效的
需要注意的是，非处方 / over-the-counter 的褪黑素是不受 FDA （以及其他大部分国家相关部门）监管的，研究发现这些非处方褪黑素的实际含量会比标签上的少 83% 到超过 478%

倒时差

到了新的时区，控制生物钟的视交叉上核(suprachiasmatic nucleus) 每天只能大概调整一个小时（e.g. 伦敦和三番的时差是8小时，所以一般大概需要8天来完全调整过来）
倒时差的时候，晚上七八点服用褪黑素有助于让大脑以为晚上到了（虽然按照原来的时区还没到），即使很难产生睡意，但也比没有要好很多，增强入睡的可能性

除了昼夜节律，睡眠压力(sleep pressure) 是另一个决定睡眠的因素

这跟腺苷(adenosine) 这个物质有关，它随着醒着的时间增加而增加
它分泌得越多，睡意会越强烈

咖啡因不是食品补充剂(supplement)，它是世界上使用最广泛（和滥用）的精神兴奋剂(psychoactive stimulant)

咖啡因(caffeine) 会阻断 adenosine 和受体 (receptor) 结合
adenosine 还是会在体内积累，但是它们不能告诉大脑应该要睡觉了（这也解释了为什么咖啡因被分解之后，身体会感觉到 “caffeine crash”）
咖啡因在服用后半个小时在体内达到最大值，但是身体要分解一半的咖啡因，需要 5 到 7 个小时
需要注意的是，de-caffeinated 不是指不含咖啡因，decaf 里含有的咖啡因的含量一般是普通咖啡的 3% 甚至到 10%

昼夜节律和睡眠压力如何一同调控睡意

虽然这两个系统是相互独立的，一般情况下它们是相辅相成的

如果缺乏睡眠，昼夜节律不会影响，但睡意会持续积累（这解释了为什么刷了夜之后到了白天反而没有那么困了）

几个是否睡够的自查问题

早上起来后，你还能在早上10点或者11点重新睡着吗？
没有咖啡因的刺激你中午前会觉得疲惫吗？
如果早上不设闹钟你会睡过头吗？

Chapter 3: 定义和产生睡眠 #

睡眠周期

我们的睡眠大概以90分钟为周期，在一个周期内先进入非快速眼动期(NREM)，然后是快速眼动期(REM)，其中 NREM 又由浅入深分为 1 到 4 四个阶段

在每个周期里，不同阶段所占的比例是不一样的。前半夜里一个周期主要是 NREM 睡眠，而后半夜里 REM 所占的比例会更大一些
- 如果凌晨12点上床睡觉，但是6点钟被闹钟叫醒，而不是睡满8小时，虽然总睡眠时间少了20%，但 REM 睡眠可能少了 60% 到 90%
- 类似的，如果凌晨4点睡，到10点起来，就可能少了大部分的 NREM 睡眠

NREM 缓慢的同步的电波能让很远的脑区域也相互发送和接受信息
REM 睡眠时的脑电波和清醒时是一样的
进入 REM 睡眠后，肌肉会完全松弛，不受大脑控制
- 这是进化为了防止我们把梦里的行为真正做出来
NREM 和 REM 两种睡眠对记忆有不同的作用：大脑的容量有限，需要先对没用的神经连接进行修剪和去除，这个过程发生在 NREM 阶段，然后再在 REM 阶段强化这些经过打磨的连接
总结来说，对于信息的处理
- 清醒：接受信息（经历和学习周围环境）
- NREM：回顾信息（存储和加强原始信息）
- REM：整合信息（根据信息构建模型，产生创新想法和解决问题）

谁睡觉、如何睡觉以及要睡多久 #

动物的睡眠行为

科学家研究过的所有动物都会睡觉，包括昆虫、爬行动物等
只有鸟类和哺乳动物这些后来进化出来的动物才有完整的 REM 睡眠
鲸类，像海豚和鲸鱼，特定时间内只有一半的大脑睡觉
- 最近的研究显示人类也有轻度的类似行为，尤其是在不熟悉的环境里睡觉，这可能能解释为什么在酒店里的第一晚一般会睡不好

午睡的需求是基因决定的

人类的睡眠应该是双相的(biphasic)，晚上睡比较长的时间（7小时），然后下午睡30到60分钟
所有人类，无论文化和地理位置，在下午都会有一个警觉度(alertness) 的低点
希腊人按照传统习惯会睡午觉，但社会的改变给这一习俗造成了压力。科学家在九十年代研究了不睡午觉对他们身体的影响，结果令人心碎
- 在研究开始前，这些人都没有冠心病或中风的病史。然而，与那些保持规律的白天小睡的人相比，那些放弃规律午睡的人在六年期间因心脏病死亡的风险增加了 37%。这在工人中尤为明显，不午睡导致的死亡风险增加了 60% 以上

一生中睡眠的变化 #

出生前

出生前人类婴儿几乎所有的时间都处于类似于睡眠的状态，其中大部分是 REM 睡眠
有研究显示自闭症和婴儿睡眠不好有关，尤其是 REM 睡眠，自闭症儿童比正常儿童少 30%-50% 的 REM 睡眠
母亲体内的酒精，无论出生前还是出生后通过母乳，哪怕是一两杯红酒，都会影响婴儿的 REM 睡眠

儿童

婴儿和年幼的小孩表现出多相睡眠
负责昼夜节律的脑区域需要一定时间才会发育成熟

青少年

进入青春期，NREM 睡眠会逐渐增加，这有助于大脑修剪掉没用的连接
青春期的昼夜节律也会往后移动，让他们更晚才想睡觉（青春期过后又会恢复过来）
- 让他们十点睡觉就像让成年人七八点睡觉一样

中老年

老年人需要更少的睡眠是一个 myth，他们需要的跟中年人一样，但只是不太能产生足够的睡眠
在青少年之后稳定下来的 NREM 睡眠没过多久就会减少，早到二十多岁末三十多岁初，REM 睡眠在中年能保持稳定

你为什么需要睡眠 #

睡眠对大脑的好处 #

信息获取前和后发生的睡眠都有好处

信息获取前的睡眠有助于把存储在海马体(hippocampus) 这个短期存储空间的信息转移出来，这样在新的一天里获取的信息能够有空间存储
信息获取后的睡眠就像点击「保存」一样，信息在 NREM 睡眠中得到加固(consolidation)

睡眠有助于遗忘不必要的信息

有助于大脑删掉没用的信息，同时降低大脑取出信息所消耗的资源（想象如果一个抽屉堆满了杂物，很难找到需要的东西）
Forgetting is the price we pay for remembering.

睡眠对其他记忆的好处

前面说的记忆主要指「事实记忆」，睡眠还对「技能记忆」(skill memory) 有帮助，比如说骑单车
「肌肉记忆」属于用词不当，它的实质是大脑记忆
- Practice does not make perfect. It is practice, followed by a night of sleep, that leads to perfection.
睡眠还对运动员的发挥起重要作用

睡眠缺乏对大脑的影响 #

疲劳驾驶导致的车祸比酒精和药物造成的车祸还多
- 清醒19小时的人和法定醉酒(.08% blood alcohol) 的人存在一样的认知障碍
与睡足的学生相比，熬夜备考的学生在创造新记忆上会有40%的缺陷
清醒是低水平的脑损伤，而睡眠是神经系统对此的修复（Wakefulness is low-level brain damage, while sleep is neurological sanitation. ）

睡眠缺乏对身体的影响（癌症、心脏病和更短的寿命） #

不健康的睡眠意味着不健康的心脏
- 年过45岁的中年人如果每天睡眠少于6小时，他们得心脏病和中风的可能性要高200%
睡得越少，一般吃得也越多（肥胖）
免疫系统也会受到睡眠缺乏的影响
- 打疫苗前一周睡得不好的人产生的抗体也要更少一点
- 哪怕只有一晚：一晚上只有四小时的睡眠会减少70%的免疫细胞，这些免疫细胞负责清除恶性的肿瘤细胞
除了提高阿兹海默症、糖尿病、抑郁、肥胖、高血压、心血管疾病的风险，长期的睡眠缺乏还会损害 DNA

我们如何以及为什么做梦 #

REM睡眠中做梦 #

做梦中的大脑

通过观察做梦时大脑的哪个部位被激活，科学家可以知道人做的梦的形式（关于情绪、视觉还是动作等）
结合受试者的描述，寻找规律，科学家还能知道我们做梦的内容（e.g. 梦到了车，而不是电脑，虽然不知道具体哪一辆车）

弗洛伊德的精神分析学

弗洛伊德的理论既不能验真，也不能证伪，所以被科学所抛弃
给出通用的解释是危险的，这些解释挺起来非常个人和独特，但在科学上完全没有任何特别的 (the dangers of generic interpretations that are very personal and uniquely individual, yet scientifically hold no specificity whatsoever.)
科学家 Stickgold 通过实验发现人白天 35% 到 55% 的情绪和焦虑会在晚上的梦里出现，受试者是知道这些情绪的，而且对梦的解释很自信。弗洛伊德说梦会以某种伪装的形式出现，这个事实否定了这个假设。每个人都可以对自己的梦进行解析

做梦是过夜疗愈 #

做梦对情绪的作用

有一种理论认为做梦是 REM 睡眠的副产品，没什么好处也没什么坏处，就像灯泡发热一样，但这种理论是错误的。做梦本身，除去 REM 睡眠，也有好处
在晚上做梦的时候一种叫去甲肾上腺素(noradrenaline)的和压力有关的激素的浓度会被大脑完全关闭
这意味着我们做的梦的内容虽然很焦虑，但我们不会感到焦虑，将情绪和体验分离开。从这个意义上说梦能帮助我们解压，这就是为什么第二天醒来之后感觉会好很多
在一个实验中，科学家让受试者看一些引起重大情绪变化的图片。睡了觉的人再次看到这些图片的时候他们说自己没那么情绪化了，而且大脑中负责理性的前额叶皮质(prefrontal cortex) 也会参与进来，产生抑制作用

做梦能够解码白天的经历

做梦的时候大脑会思考大量已经获得的知识，然后从中提取规则和共性，提炼要点，在我们醒来的时候就更容易解决原来解决不了的问题

梦境中获得的创意和对梦的控制 #

REM 做梦状态中的大脑会主动抛弃信息之间明显的连接，选择那些相关但距离非常远的概念，这给人带来灵感
清醒梦是有可能的，有低于20%的人能控制自己的梦，但科学家还不知道它的后果，或许是人类新进化出的能力？

从安眠药到社会变革 #

睡眠障碍 #

梦游症 (Somnambulism)
- 在梦里走路
- 说话
- 吃东西
- 性
- 自杀（很少，但的确发生过…）
失眠 (Insomnia)
- 通常由焦虑造成，非常普遍
发作性嗜睡症 (Narcolepsy)
- 三个症状：白天突然产生强烈的睡意、醒来后不能说话或者移动、突然失去对肌肉的控制（REM睡眠的症状但却不在REM睡眠中）
致死性家族失眠症 (Fatal familial insomnia)
- 一种遗传病，导致完全不能睡觉而致死

什么阻碍了你好好睡觉 #

晚上的灯和蓝光

晚上的照明打乱昼夜节律，哪怕是很暗的 8 到 10 lux 的灯也会影响褪黑素的分泌
LED 蓝光尤其危害
相比于阅读纸质书，在 iPad 上读书会抑制 50% 褪黑素的分泌，而且分泌时间被推迟三个小时

酒精

酒精是一种镇静剂，它能阻止神经发出电信号
- 我们之所以喝了酒后感觉更 free-style 是因为这个镇静剂先对负责理性的大脑前额叶皮质产生作用，然后再扩散到大脑的其他部位
酒精让睡眠碎片化，使其不再连续，失去恢复身体的功能
酒精还是很有效的 REM 睡眠抑制剂

温度

核心体温需要下降2到3华氏度才会产生睡意
核心体温主要靠手、脚和头部来控制，温暖这些地方有助于降低核心体温
睡觉前洗个热水澡能产生 10% 到 15% 更多的睡意
最理想的卧室的温度一般在 65 华氏度（18.3 摄氏度）

闹钟

被闹钟叫醒会导致血压飙升和心跳加速
Snooze button 尤其危害，它导致我们多次重复地经受这种心血管系统的压力

安眠药和睡眠疗法 #

安眠药几乎总是弊大于利
通过建立好的习惯来辅助睡眠，比如
- 作息规律，周末也如此
- 困了再上床
- 睡不着的话别在床上躺着
- 避免下午3点前小睡

睡眠和社会 #

谈了工作、折磨、教育和医疗领域睡眠不足这个社会性问题所造成的影响。

二十一世纪对睡眠的新愿景 #

讨论了如何从个人，到企业，到组织，到公共政策/政府机构各个层面给社会带来改变。

对于个人，可以利用 sleep tracker / 可穿戴设备了解个人的数据，同时和家里的电子设备（灯、温度调控、屏幕）进行联动，优化外界因素对昼夜节律的影响。

附录 #

健康睡眠的十二个建议 (source, page 20)