由加州大学洛杉矶分校领导的一个科学家团队报告，睡眠对健康至关重要的原因，以及大脑如何在睡眠中修复。图片来源：Pixabay
对人类和其他动物来说，长期剥夺睡眠的时间，会引发严重的健康问题。但是为什么睡眠对我们的健康如此重要？加州大学洛杉矶分校（UCLA）领导的一个科学家团队回答了这个问题，并首次展示了在大约两岁半时发生的睡眠目的转变。
在两岁半以前，大脑发育十分迅速。在睡眠的快速动眼期（REM），年幼的大脑会忙着建立并强化突触——连接神经元的结构，帮助神经元通讯。
加州大学洛杉矶分校综合生物与生理学的教授、从事睡眠研究超过30年的研究作者Gina Poe说：“不要在快速动眼期唤醒婴儿——他们睡觉时大脑正忙于重要的工作。”
然而，两岁半以后，睡眠的基础目的发生了改变，从大脑构建转变为大脑维护和修复，并在余生保持这项功能，科学家将这项发现发表于《科学·进展》（Science Advances）。研究人员说，这种转变与大脑发育的改变有关。
所有动物在清醒时都会自然地受到一定程度的神经损伤，而由此产生的碎片，包括神经元内受损的基因和蛋白质，会堆积并导致大脑疾病。睡眠有助于修复损伤、清理碎片——本质上是清理大脑，取出可能引发严重疾病的垃圾。
大脑结构图，其中绿色是颞叶，蓝色是额叶，黄色是顶叶，红色是枕叶。图片来源：Wikipedia
加州大学洛杉矶分校生态与进化生物学、计算医学教授Van Savage和他的同事表示，几乎所有这种大脑修复都发生在睡眠期间。
Savage 说：“我很惊讶，在很短的时间内发生如此巨大的改变，而且这种转变发生在我们如此年轻的时候。这样的转变过渡，就好像水结成冰。”
研究团队包含来自神经科学、生物学、数学与统计学领域的专业科学家，使用超过60项涵盖人类和其他哺乳动物的睡眠研究数据，得出了最全面的睡眠统计分析数据。他们通过分析发育过程中的睡眠数据——包含总睡眠时间、快速动眼（REM）睡眠时间、大脑大小和身体大小——建立并测试数学模型，试图解释睡眠如何随着大脑和体型改变。
数据出人意料地一致：所有物种发育达到等同于人类两岁半的水平时，快速动眼睡眠时间都会急剧下降。研究人员发现，无论是兔子、大鼠、猪还是人类，快速动眼睡眠的占比在这个时间点前后都几乎一样。
研究人员发现，整个发育过程中，随着大脑体积增加，快速动眼睡眠不断减少。新生儿有50%的睡眠是快速动眼睡眠，到10岁时下降到25%，并随着年龄增加而继续下降。超过50岁的成年人只有大约15%的睡眠是快速动眼睡眠。Poe说，快速动眼睡眠时间的显著减少发生在两岁半，恰好也是睡眠功能发生重大转变的时候。
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Poe说：“睡眠和吃饭一样重要，并且很神奇，睡眠满足了我们神经系统的需求。从水母到鸟类到鲸鱼，所有动物都会睡觉。当我们睡觉时，我们的大脑并没有休息。”
Poe说，长期缺乏睡眠，很有可能会增加长期健康问题的风险，如痴呆和其他认知障碍、糖尿病和超重等等。她还说，当你开始感到疲惫时，别反抗——赶紧睡觉。
Savage说：“我在大学的时候就对抗睡意，通宵熬夜，现在想来其实是个错误。如果我能睡一晚好觉，我一定会做得更好。现在当我感觉累了，我不再会为睡觉而感到内疚。”
Poe说，对于多数的成人来说，每晚有规律的七个半小时睡眠是正常的——醒来但躺着的时间不算。而小孩要更多的睡眠，婴儿则要更多，大约是成人的两倍。在所观察的哺乳动物中，无论大脑体积和体型，婴幼儿期快速动眼睡眠的巨大占比都与成年期形成鲜明对比。在整晚的睡眠中，成年人有五个快速动眼循环，而每个循环中可以做几个梦。Poe说，一夜安睡是极好的药，而且免费。
翻译：陈振翀
审校：巢栩嘉
引进来源：加州大学洛杉矶分校
本文来自：中国数字科技馆
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