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★动物睡眠(第1页)

★动物睡眠

为什么要睡觉

几乎每个人在忙碌了一天之后,都要香香地睡上一觉。当然也有活了一辈子不睡觉的人,但那是极个别的。人要睡觉是一种生理反应,是大脑神经活动的一部分,是大脑皮质内神经细胞继续兴奋之后产生了抑制的结果。当抑制作用在大脑皮质内占优势的时候,人就会睡觉。人们在生活中,有工作,有休息,在神经活动中,有兴奋,有抑制。抑制是为了保护神经细胞,以便让它重新兴奋,让人们继续工作。

睡觉同时是记忆细胞新陈代谢的过程,老化的细胞将每个记忆信息所使用的排列方式输入新细胞内,以备储存。

其中包括运动区、语言区、平衡键,以及日常生活中的一些往事和回忆。

他们都是物质的,所以也以物质的方式存在,如果一个人长期睡眠不足,导致记忆细胞无法健康生活,则容易发生错误,比如失语症、**、抽搐,或者强制性睡眠导致的休克和昏厥。久了也容易产生癌变。

所以,单纯从自然科学的角度来看,睡觉睡到自然醒是最好不过了,不然都会折寿,规律生活是一个好的基础,但是为了“规律”而长期疲劳,是危险的。科学家建议,有经济能力的人最好顺其自然,不要为了标榜道德而损害健康。

毕竟“早睡早起身体好”是和生产关系挂钩的,因为农民不早起干活,放牛、种地、就会没有饭吃,长期没有饭吃,身体怎么可能会好呢?所以,如果你不是农民,或者为了混饭吃,那就完全没有必要折磨虐待自己。

呵欠是提醒我们睡眠不足的第一个标志。如果18个小时没有入睡,人类的反应时间将从0.25秒变为O.5秒并继续变长。而普通人将开始体验阵发性昏睡,不管在任何地方,大约持续2-20秒,之后你会发现需要重新读一遍刚才读过的东西。你的眼皮变得越来越重,到了20个小时时,你将开始打盹。而根据研究表明,这时正常人的反应速度基本等同于血液中酒精含量为0.08的人——若保持这个数值驾车,你将在很多国家遭到拘留。你还会忘记很多事情,例如二次检查姓名的拼写或在山坡上停车时设置刹车。

在动物王国中,睡眠是与食物、水和**同等重要的大事。从果蝇到现代人,大家都是如此。不过科学家们都不能确切地了解睡眠究竟是为了什么。是为了使身体重新振作吗?不完全。人们都知道,肌肉并不需要睡眠,只是要间歇性地放松。是为了使头脑保持清醒吗?接近了。良好的睡眠将使大脑受益。但对于大脑如何从睡眠中受益,学者们目前还没有统一的意见。

一种理论认为睡眠有助于使大脑保存人类在清醒时接受的一切信息。而另一种观点则称睡眠是为了恢复能量。还有一部分人提出睡眠往往利用一些神秘的形式帮助我们掌握各种技能。而睡眠到底是什么?

在上世纪90年代中期发生了两件事,将研究工作的重点引回了睡眠的实质目的。以色列魏茨曼科学院的科学家于1994年提出学者们的研究应着眼于关于错误的记忆处理问题上,而窥视睡眠状态下的大脑的科技也在那时大大提高了。

魏茨曼科学院的科学家们发现人们获取的速眼动睡眠量直接关系到他们在电脑屏幕上识别固定图案的能力。这种技术被称为程序记忆,需要重复操作和实践。而记忆事实,例如记忆美国总统的名字,便是陈述性记忆——一种与速眼动睡眠无关的能力。哈佛大学医药学院的神经学专家罗博特·斯蒂克高德说:“关于记忆,我们的理解总是很天真的。”

睡眠的过程

目前我们缺少一个统一的公认的理论解释我们为什么要睡眠,科学家们便将重点集中于阐述睡眠究竟是什么,并处理干扰睡眠的情况,例如焦虑、下肢不宁人综合症(忙腿症,症状为不可控制地不停摆动小腿或整个大腿)以及睡眠呼吸暂停症。他们发现多数哺乳动物(海豚和鲸或许除外)的睡眠被清晰地划分为两个阶段,其中之一表现为眼睛迅速转动,也就是著名的速眼动睡眠(浅睡),而另一阶段则直接被称为非速眼动睡眠(深睡)。人类通常在90分钟之内完成由速眼动睡眠过渡到非速眼动睡眠的过程。但根据某些观察,我们实际上在速眼动睡眠过程中花费的时间远大于这个时间。

如果你通过脑电图观察人类在速眼动睡眠过程中的状态,你会发现仪器将显示很多大脑的行为,如果你在这期间把睡眠者唤醒,他们会告诉你他们刚刚梦到了什么。而在非速眼动睡眠过程中的梦的组成不会超过一两幅简单的画面。不理会那些关于梦的神话,那些试图寻找梦境隐含意义的科学家们的工作进程却不容乐观。目前对于梦的解释最普遍的观点是梦境不过是重复了一小部分先前发生过的事。

脑电图描记器将非速眼动睡眠由浅至深划分为4个部分。第3、4部分表现为明显的低频率脑电波,被专家称为慢波睡眠。而人类在夜晚的头3个小时花在慢波睡眠状态的时间远大于起床前的1个小时。小孩最容易进入慢波睡眠状态,因此在把他们从车里抱到**去的时候他们总是睡得非常好。另一方面,成年人拥有非常少的慢波睡眠,或许是因为他们在半夜起来的次数总是很多。

慢波睡眠

良好的仪器可以帮助研究者们更进一步了解慢波睡眠究竟为我们带来什么;在《自然》杂志上发表的一篇文章中,威斯康星州立大学的神经病理学家及样神病学家托诺尼表示大脑中那些在清醒时需要忙碌学习新技能的部分需要更长时间的慢波睡眠,这样才能表现得更好。

托诺尼的实验室有11名志愿者,他要求他们利用鼠标在电脑屏幕上点击目标。但志愿者们并不知道研究人员利用改变鼠标光标的形式加大了操作难度,他们需要对鼠标进行修正才能成功点击目标。志愿者被分成两组,一组在练习与测试之间拥有充分的睡眠,而另一组则不睡觉。睡觉的一组大脑电波强度远大于另一组人,而他们第二天的表现也出色很多。

这到底意味着什么?托诺尼推测慢波睡眠其实削弱了所有神经之间的联系。听起来很有悖常理,但这其实只是一种自我保存。“总的来说,大脑消耗整个身体20%的能量。”托诺尼解释道。大多数能量用于神经元的连接,而你学习得越多便拥有越多的神经键。“因此最后,如果你的神经键非常强大,证明你运转大脑将消耗更多的能量。”托诺尼说:“或许是另一个20%。”然而几天后,大脑中一些新的神经键需要更多的能量而身体或许不能给予。因此其中一些神经线连接将会变弱——这被猜测是在慢波睡眠过程中发生的。这种解释仍然是个假设,但托诺尼认为他已经拥有了证据。“在慢波行为中,所有的神经细胞都活跃半秒钟再沉寂半秒钟。”他说,或许睡眠只是重复修剪并加固神经细胞之间的连接以确保我们在学习新东西的同时不至于忘掉以前学过的。当然,我还无法解释为什么这发生在我们不知觉的情况下。或许只是因为在睡觉的时候比较容易操作。

动物睡眠的多样性

学家们早已注意到,动物体积越大,睡觉越少。这个论点适用于马、长颈鹿和牛,它们以吃草来消磨大量时间。马通常睡3个小时就够了,长颈鹿每天只需睡2个小时,大象只睡4~5个小时,也属于睡觉少的动物。狮子虽然体积不小,但每天睡眠时间多达18个小时,是极其明显的爱睡懒觉的动物。

动物睡觉的某些谜团已经解开。例如现在人们知道,为什么睡着的鸟不会从树枝上掉下来:它们睡得越熟,就会把树枝抓得越紧。因为动物与人不同,人要抓住一些东西必须绷紧肌肉,而鸟要松开爪子必须绷紧肌肉。

海洋哺乳动物如何在水里睡觉的谜团也已解开。尽管它们的大脑里没有可以本能地发出浮出水面的指令的呼吸中枢,但它们在水里睡觉不会被淹死。

鲸、海豚和一些海豹其实只用一半大脑睡觉。如果它们进入深睡阶段,一半大脑就关闭了,另一半大脑则操纵身体的游动。

它们一只眼睛闭上,另一只眼睛睁开,侧着身子兜圈子,经常浮出水面呼吸。过了一段时间后它们就转身,闭上另一只眼睛,用另一半大脑睡觉。海豹在这个过程中也会变换方向。

许多动物有固定的入睡习惯:黑猩猩每天晚上都铺“床”,把自己的“枕头”拍松,还找一个依偎的伙伴;马戏团里的大象会兜圈子;狐狸、狗和猫则舔净自己的皮毛;仓鼠和家鼠睡觉时把自己的“卧室”变暗。幼小动物的睡眠时间原则上要比成年动物长。

在马普马克斯·普朗克鸟类学研究所工作的美国鸟类学家尼尔斯·拉坦博格对候鸟的睡眠感兴趣。

一种北美的鸣禽每年从其夏季栖息地阿拉斯加迁徙到加利福尼亚,长途飞行4500公里。对这些动物在鸟笼里的观察表明,它们在受到“迁徙干扰”时几乎一直醒着。

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