在古希臘神話中，睡神修普諾斯被描繪為一位溫柔的神祗，他手持罌粟花，為疲憊的人們帶來安寧與休憩。

從遠(yuǎn)古到現(xiàn)代，人類對(duì)睡眠的需求從未改變，但我們對(duì)它的理解卻在不斷深入。在過去的幾十年里，科學(xué)家們逐漸揭示了睡眠調(diào)節(jié)背后的基因、分子、細(xì)胞和神經(jīng)回路，卻依然無法完全解答這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問題：我們?yōu)槭裁葱枰撸?/strong>

在當(dāng)今快節(jié)奏的生活中，越來越多的人選擇犧牲睡眠來換取所謂的“效率”。這是否會(huì)帶來難以逆轉(zhuǎn)的影響？

在3月21日“世界睡眠日”來臨之際，也許是時(shí)候重新審視這個(gè)與生命緊密相連的日?，F(xiàn)象，思考如何在繁忙的生活中守護(hù)好這份來自自然的珍貴禮物。

我們?yōu)楹我?/strong>

在外接或內(nèi)置電極的幫助下可以對(duì)睡眠進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分段，脊椎動(dòng)物的睡眠通常被分為非快速動(dòng)眼期睡眠（NREM）及快速動(dòng)眼期睡眠（REM）。作為一項(xiàng)需要花一生近1/3的長(zhǎng)度去重復(fù)完成的任務(wù)，睡眠注定發(fā)揮著一些關(guān)鍵作用，對(duì)睡眠的需求可能起源于細(xì)胞水平，長(zhǎng)期保持清醒后神經(jīng)元表現(xiàn)出了疲勞的特征，但并不是大腦的全部區(qū)域都需要“睡眠”，自呱呱墜地時(shí)起，控制呼吸的環(huán)路便不眠不休，直至生命燃燒的盡頭。

人類為何要睡眠的根本原因和機(jī)制，至今仍是神經(jīng)科學(xué)上莫衷一是的問題。睡眠的短期剝奪會(huì)影響認(rèn)知能力和情緒，長(zhǎng)期缺乏睡眠者甚至有著顯著高的癡呆的發(fā)生率，這也意味著長(zhǎng)期的睡眠缺乏可能和大腦發(fā)生病理學(xué)改變相關(guān)。但僅把睡眠剝奪后帶來的不利影響作為睡眠的理由并不算充分，更有可能的一種理論是，睡眠可以為機(jī)體提供健康大腦/軀體必須的結(jié)構(gòu)或代謝過程。

睡眠后必要的修復(fù)和清理機(jī)制可以幫助大腦在一天的忙碌之后“清理冗余”，進(jìn)而保障第二天大腦的正常代謝和功能發(fā)揮，這一點(diǎn)也許可以由睡眠期間需要暫時(shí)性失去意識(shí)來解釋。

“淋巴假說”機(jī)制認(rèn)為，NREM睡眠期間可以加速淋巴流動(dòng)，幫助清除大腦代謝產(chǎn)物。清醒時(shí)與阿爾茨海默病有關(guān)的Tau蛋白和淀粉樣蛋白等代謝產(chǎn)物會(huì)逐漸累積，睡眠期間這些物質(zhì)的產(chǎn)生速率可能降低甚至?xí)和＃瑸闄C(jī)體提供了清除的時(shí)機(jī)。既往研究也發(fā)現(xiàn)，小鼠腦中的β-淀粉樣蛋白在睡眠期間會(huì)迎來清除的高峰，人類睡眠剝奪后，腦中的β-淀粉樣蛋白含量上升[1]。

除此之外，其他假說認(rèn)為突觸重塑、NREM睡眠期間降低的腦部溫度進(jìn)而幫助腦修復(fù)、NREM和REM時(shí)期的電流振蕩平衡神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等[1]。盡管科學(xué)已經(jīng)揭示了諸多睡眠的奧秘，但關(guān)于“人類為何需要睡眠”這個(gè)根本問題的探索仍在繼續(xù)，每一個(gè)安睡的夜晚都在等待我們揭開更多的答案。

?By Ana Yael

何為睡眠健康

“睡眠健康”的概念正在經(jīng)歷重要的認(rèn)知轉(zhuǎn)變。近日國家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《睡眠健康核心信息及釋義》，不僅系統(tǒng)闡述了睡眠對(duì)人體各系統(tǒng)功能的深遠(yuǎn)影響，更強(qiáng)調(diào)了睡眠健康應(yīng)該從全生命周期的視角來關(guān)注[2]。

拜瑟（Buysse）的RU-SATED模型，也曾對(duì)睡眠健康進(jìn)行了六個(gè)維度的劃分：規(guī)律性、睡眠滿意度、警覺性、時(shí)機(jī)、效率、以及持續(xù)時(shí)間[1]。

規(guī)律的作息對(duì)健康的重要性已得到充分證實(shí)。研究表明，不規(guī)律的睡眠與2型糖尿病等多種慢性疾病顯著相關(guān)，這可能源于生物鐘的紊亂導(dǎo)致細(xì)胞和器官壓力應(yīng)激反應(yīng)失調(diào)。特別地，成年人推薦晚10-11點(diǎn)入睡，早6-7點(diǎn)起床的作息規(guī)律，這不僅符合人體生理節(jié)律，也能最大程度發(fā)揮睡眠的修復(fù)功能[2]。

睡眠時(shí)長(zhǎng)雖然因人而異，但仍有其科學(xué)范圍。目前普遍認(rèn)為，成年人應(yīng)保證7-8小時(shí)的夜間睡眠。值得注意的是，從嬰幼兒到老年人，睡眠需求呈現(xiàn)逐步縮短的趨勢(shì)：新生兒可能需要13-18小時(shí)，而老年人可能只需6-7小時(shí)[2]。但在當(dāng)今快節(jié)奏的社會(huì)中，即使知道這些標(biāo)準(zhǔn)，能夠切實(shí)做到的人卻不多。

睡眠質(zhì)量的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也在不斷完善。良好的睡眠應(yīng)該表現(xiàn)為入睡時(shí)間在30分鐘以內(nèi)，夜間醒來次數(shù)不超過3次且能快速重新入睡，醒來后感覺精力充沛[2]。這些客觀指標(biāo)與主觀的睡眠滿意度同樣重要，因?yàn)樗鼈兛赡芙沂疽恍╇y以通過儀器發(fā)現(xiàn)的睡眠問題。

睡眠不足有何影響？

當(dāng)前研究已經(jīng)證實(shí)，睡眠對(duì)人體的影響是全方位的。不良的睡眠習(xí)慣會(huì)增加心血管疾病、代謝紊亂和免疫功能低下的風(fēng)險(xiǎn)。更值得警惕的是，睡眠問題與抑郁、焦慮等心理健康問題密切相關(guān)，甚至可能影響認(rèn)知功能和記憶力。衛(wèi)健委特別指出，長(zhǎng)期睡眠不良還會(huì)降低工作效率，增加安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，睡眠剝奪會(huì)增加人和許多物種想要補(bǔ)覺的渴望（類似于饑渴時(shí)對(duì)食物、水的需求），且需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來彌補(bǔ)所失去的睡眠，這可能也說明了睡眠過程中存在著必要性的合成、代謝等修復(fù)過程。睡眠剝奪后腦電圖上的delta波波幅會(huì)顯著增高，并快速反彈，這可能是允許腦降溫等后續(xù)修復(fù)機(jī)制的標(biāo)志[1]。

但腦中具體的追蹤清醒時(shí)間和控制睡眠欲望的生化過程目前仍不清楚。有學(xué)者認(rèn)為睡眠-清醒周期的轉(zhuǎn)換可能涉及腦中特定區(qū)域某種物質(zhì)濃度的升高、降低，但目前提出的假說如腺苷、IL-1β、TNF-α等都不能針對(duì)所有情況給出圓滿的解釋。外周肌肉等組織是否是睡眠驅(qū)動(dòng)的輔助因素目前也不能排除[1]。

?By Ajubel

睡眠也是腦代謝廢物排出的重要階段，清醒時(shí)Tau蛋白和淀粉樣蛋白等代謝產(chǎn)物會(huì)逐漸累積，睡眠期間這些物質(zhì)的產(chǎn)生速率可能降低甚至?xí)和?，為機(jī)體提供了清除的時(shí)機(jī)。既往研究也發(fā)現(xiàn)，小鼠腦中的β-淀粉樣蛋白在睡眠期間會(huì)迎來清除的高峰，人類睡眠剝奪后，腦中的?-淀粉樣蛋白含量上升。

睡眠期間大腦如何實(shí)現(xiàn)較高的廢物清除率？睡眠中細(xì)胞外容積的上升進(jìn)而增加的分子運(yùn)輸速率，可能是促進(jìn)因素之一。睡眠期間的體液流動(dòng)模式改變也是可能的機(jī)制。NREM睡眠階段腦脊液的流動(dòng)波更為明顯，而這一流動(dòng)是被低頻率的神經(jīng)活動(dòng)所驅(qū)動(dòng)，神經(jīng)活動(dòng)可以調(diào)節(jié)血液容積，進(jìn)而加速腦脊液的流動(dòng)和更新[1]。

2025年香港大學(xué)Tatia Lee團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)，老年人睡眠質(zhì)量差會(huì)導(dǎo)致淋巴系統(tǒng)功能受損，使大腦中有害物質(zhì)堆積，影響記憶相關(guān)腦區(qū)（如中顳回和海馬旁回）的功能和結(jié)構(gòu)連接，最終導(dǎo)致記憶力下降。相反，睡眠質(zhì)量好的人，淋巴系統(tǒng)能有效清理大腦廢物，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)耦合機(jī)制維持正常記憶功能[3]。

但腦脊液的流動(dòng)和組織中溶質(zhì)的更新及腦健康之間更詳盡的關(guān)系、不同睡眠階段對(duì)腦體液流動(dòng)的貢獻(xiàn)如何仍有待未來研究進(jìn)一步闡明。神經(jīng)活動(dòng)促進(jìn)的腦脊液的流動(dòng)是否會(huì)形成雙向的促進(jìn)睡眠和神經(jīng)活動(dòng)的閉環(huán)，也是有趣的研究話題。睡眠不足或欠佳和代謝廢物的清除減少或生成增加的惡性循環(huán)也值得我們警惕[1]。

藥物干預(yù)能否改善睡眠質(zhì)量

改善睡眠質(zhì)量需要多管齊下。從個(gè)體層面來說，年齡、性別、基因等先天因素都會(huì)影響睡眠狀況。但更重要的是后天的行為干預(yù)，如避免熬夜、控制電子產(chǎn)品使用時(shí)間、保持適度運(yùn)動(dòng)等。衛(wèi)健委建議的睡眠環(huán)境溫度（20-24℃）和濕度（40%-60%）標(biāo)準(zhǔn)，也為改善睡眠質(zhì)量提供了具體參考[2]。

為了助眠使用鎮(zhèn)靜藥物，能否提供自然睡眠的修復(fù)作用？

NREM期睡眠的功能磁共振檢查結(jié)果，與右美托咪定/丙泊酚麻醉后的表現(xiàn)相似。這是可能與鎮(zhèn)靜劑和麻醉劑均作用于外側(cè)韁核、腹側(cè)被蓋區(qū)、下丘腦等睡眠-覺醒環(huán)路的組成部分有關(guān)。但REM期睡眠的表現(xiàn)，藥物卻難以模擬。同樣是作用于睡眠環(huán)路，鎮(zhèn)靜/麻醉和睡眠的表現(xiàn)卻存在很大區(qū)別。這也解釋了，為何麻醉后的復(fù)蘇，遠(yuǎn)不如一覺醒來的清新舒適，反而大多伴隨著不那么愉快的體驗(yàn)[1]。

鎮(zhèn)靜/麻醉藥物能否提供修復(fù)作用目前尚不得而知，腦電圖也只能提供此方面極為有限的信息，且容易受到混雜因素的干擾。手術(shù)等因素造成的創(chuàng)傷可能掩蓋修復(fù)作用的表現(xiàn)，更何況正常睡眠的修復(fù)作用也有待細(xì)化，定量測(cè)量目前還是空談。但根據(jù)鎮(zhèn)靜無法模擬正常的NREM-REM睡眠周期可以推測(cè)，現(xiàn)今的藥物還不能模擬自然睡眠。腹側(cè)被蓋區(qū)的GABA能神經(jīng)元可以起到促進(jìn)睡眠穩(wěn)態(tài)的作用，在未來能作為可提供修復(fù)作用的鎮(zhèn)靜劑的潛在靶點(diǎn)。

?By Andrei Popov

科技能否解碼睡眠

睡眠研究正迎來一個(gè)關(guān)鍵性突破時(shí)期。隨著分子生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和人工智能技術(shù)的融合，我們不僅揭示了睡眠的生理機(jī)制，更觸及了意識(shí)與潛意識(shí)的邊界。

特別是近年來的全球性公共衛(wèi)生危機(jī)，以及隨之而來的社會(huì)生活方式轉(zhuǎn)變，使得睡眠問題成為了科研界與公眾共同關(guān)注的焦點(diǎn)。從學(xué)術(shù)期刊的高頻引用到社交媒體的持續(xù)討論，睡眠研究正以前所未有的速度從實(shí)驗(yàn)室走向大眾視野，這種互動(dòng)反過來也推動(dòng)著研究方向的深化與拓展。

在技術(shù)賦能下，睡眠研究正從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)實(shí)世界?？纱┐魃锉O(jiān)測(cè)設(shè)備讓我們得以窺見個(gè)體睡眠模式的獨(dú)特性，而人工智能算法則幫助我們?cè)诤Ａ繑?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。然而，這種對(duì)睡眠的量化與標(biāo)準(zhǔn)化，是否也暗含著對(duì)人類經(jīng)驗(yàn)的簡(jiǎn)化？當(dāng)我們將睡眠還原為一組可測(cè)量的指標(biāo)時(shí)，是否忽視了它作為生命體驗(yàn)的豐富內(nèi)涵？

在24/7永不停歇的現(xiàn)代社會(huì)中，睡眠似乎成為了效率的對(duì)立面。但歷史告訴我們，人類對(duì)睡眠的態(tài)度從未停留于單一維度：從古希臘人將睡眠視為連接現(xiàn)實(shí)與理想國的橋梁，到工業(yè)革命后將其視為待優(yōu)化的生產(chǎn)要素。每個(gè)時(shí)代都在重新定義睡眠的意義，而我們這個(gè)時(shí)代的使命，或許是在科技進(jìn)步與人性需求之間找到平衡點(diǎn)。

這場(chǎng)探索遠(yuǎn)未結(jié)束，每一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)都在拓展我們對(duì)自我和意識(shí)的理解邊界。也許在不久的將來，我們不僅能更好地理解睡眠，更能借此窺見人類認(rèn)知的本質(zhì)，以及技術(shù)與生命的深層關(guān)聯(lián)。

[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] 全國愛國衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)委員會(huì).《睡眠健康核心信息及釋義》. 發(fā)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

關(guān)于追問nextquestion

天橋腦科學(xué)研究院旗下科學(xué)媒體，旨在以科學(xué)追問為紐帶，深入探究人工智能與人類智能相互融合與促進(jìn)，不斷探索科學(xué)的邊界。如果您有進(jìn)一步想要討論的內(nèi)容，歡迎評(píng)論區(qū)留言，或后臺(tái)留言“社群”即可加入社群與我們互動(dòng)。

關(guān)于天橋腦科學(xué)研究院

天橋腦科學(xué)研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute）是由陳天橋、雒芊芊夫婦出資10億美元?jiǎng)?chuàng)建的世界最大私人腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)之一，圍繞全球化、跨學(xué)科和青年科學(xué)家三大重點(diǎn)，支持腦科學(xué)研究，造福人類。

Chen Institute與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心設(shè)立了應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實(shí)驗(yàn)室、人工智能與精神健康前沿實(shí)驗(yàn)室；與加州理工學(xué)院合作成立了加州理工天橋神經(jīng)科學(xué)研究院。

Chen Institute建成了支持腦科學(xué)和人工智能領(lǐng)域研究的生態(tài)系統(tǒng)，項(xiàng)目遍布?xì)W美、亞洲和大洋洲，包括、、、科研型臨床醫(yī)生獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃、、等。