圖片來源：KAITLIN O’TOOLE
撰文 | 李曉慧
睡覺，是動(dòng)物王國、人類世界普遍的現(xiàn)象。從小到大，我們時(shí)常被教育要有充足的睡眠時(shí)間。不過對于究竟需要多久的睡眠，才能保證基本生存？不同的個(gè)體之間睡眠時(shí)間有多大的差異？這些問題卻并沒有準(zhǔn)確的答案。
最近，倫敦帝國理工學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對果蠅的睡眠進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的現(xiàn)象：在一千多只果蠅中，在睡眠不被打擾的情況下，有的果蠅一天睡10小時(shí)，而有的果蠅一天只睡幾分鐘。在動(dòng)物世界中，還從未發(fā)現(xiàn)過個(gè)體睡眠時(shí)間的差異可以如此之大，也未發(fā)現(xiàn)過任何動(dòng)物在保證生存的情況下，睡眠時(shí)間可以如此之短。
之后的研究更加令科學(xué)家們震驚。他們在果蠅的整個(gè)生命周期對其實(shí)施了睡眠剝奪試驗(yàn)。類似的試驗(yàn)曾對狗、大鼠、蟑螂造成了致命的影響，令其壽命大幅縮短。但是這次試驗(yàn)中，剝奪睡眠對果蠅壽命的影響并不明顯。
這項(xiàng)研究發(fā)表在近期的《科學(xué)·進(jìn)展》雜志上。研究人員認(rèn)為，該研究或許可以讓我們重新審視睡眠的作用。論文的作者之一，倫敦帝國理工學(xué)院教授Giorgio Gilestro認(rèn)為，或許睡眠所發(fā)揮的作用可以在非常短的時(shí)間內(nèi)完成。因此，只需要很少的睡眠就可以讓生物存活。
致死的睡眠剝奪
普通人的一生中，幾乎有三分之一的時(shí)間都在睡覺。當(dāng)然，這個(gè)時(shí)間沒有完全被浪費(fèi)。此前的研究表明，睡眠對記憶和學(xué)習(xí)、新陳代謝、情緒健康等都有積極的作用。
為了研究睡眠是不是維持生命必不可少的要素，研究人員通過動(dòng)物試驗(yàn)來追蹤睡眠剝奪對健康和生存的影響。例如，在大鼠中，睡眠剝奪是致命的。芝加哥大學(xué)的Allan Rechtschaffen曾經(jīng)進(jìn)行過一項(xiàng)研究，他將大鼠放在一個(gè)轉(zhuǎn)盤上，下面則是一盆水?？茖W(xué)家通過腦電波監(jiān)測大鼠的困意，每當(dāng)它們打瞌睡時(shí)，就會因離心力而落入水中，重新進(jìn)入清醒狀態(tài)。在這個(gè)過程中，大鼠出現(xiàn)了很多病癥，包括體溫異常、食欲增加的情況下體重不增反降。大約1個(gè)月后，所有的大鼠都死了。
剝奪大鼠睡眠的試驗(yàn)裝置。（圖片來源：wikipedia）
在人類中，那些受到致死性家族失眠癥影響的人，在出現(xiàn)癥狀的幾個(gè)月內(nèi)都無法入睡，進(jìn)而死亡。
這些睡眠剝奪的案例似乎證明，不睡覺是致命的，但仍有很多人對此存疑。在致死性家族失眠癥的情況中，很難說是睡眠不足導(dǎo)致了死亡，還是由于疾病引起的神經(jīng)元壞死而導(dǎo)致了死亡。而大鼠試驗(yàn)也存在問題：究竟是緊張還是失眠導(dǎo)致了死亡？因此，科學(xué)家還需要更多的研究來驗(yàn)證睡眠與健康、壽命的關(guān)系。
一輩子都被剝奪睡眠的果蠅
此前曾有不少研究關(guān)注睡眠時(shí)間較短的果蠅，但卻從未發(fā)現(xiàn)過每天睡眠僅幾分鐘的果蠅。在此次研究中，研究人員將每只果蠅單獨(dú)放于一個(gè)裝有食物的試管中，用計(jì)算機(jī)輔助追蹤技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)來記錄果蠅的行為。這種方法可以記錄果蠅在試管中的每一個(gè)位置，并且區(qū)分它是否在睡覺。在分析了881只雌性果蠅、485只雄性果蠅的睡眠之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，不同果蠅的睡眠長度分布范圍很廣，長的可以達(dá)到10小時(shí)，短的卻僅有幾分鐘。當(dāng)它們被轉(zhuǎn)移到新的環(huán)境中時(shí)，他們的睡眠量與過去的睡眠習(xí)慣基本一致，因此，研究人員認(rèn)為果蠅個(gè)體的睡眠量是天生的。
看到這些天生幾乎不需要睡眠的果蠅之后，研究人員希望了解剝奪果蠅睡眠是否會影響其生存。他們使用計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)控果蠅的行為，當(dāng)發(fā)現(xiàn)果蠅靜止達(dá)到20秒時(shí)，就會輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)試管，中斷它們的睡眠。一般果蠅的生命周期為兩個(gè)月左右，在這段時(shí)間，果蠅被剝奪了睡眠。不過，睡眠剝奪對大鼠和人類帶來的致命影響，似乎沒有體現(xiàn)在果蠅身上。它們的壽命僅有幾天的下降。
睡眠是必需品嗎？
研究人員認(rèn)為，要說明睡眠是不是必不可少的生理需求，要先回答一個(gè)基本問題：我們是否能夠找到一種不需要睡眠就能夠生存的動(dòng)物？論文作者認(rèn)為，基于果蠅試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，這個(gè)問題的答案是肯定的——對于他們試驗(yàn)中所使用的野生型黑腹果蠅，睡眠并不是必不可少的。但是研究人員也認(rèn)為，這并不意味著現(xiàn)實(shí)生活中的動(dòng)物能夠離開睡眠而存活。
首先，很多研究表明，睡眠剝奪與嚴(yán)重的生理和認(rèn)知下降有關(guān)。當(dāng)果蠅處于捕食和競爭的環(huán)境中時(shí)，睡眠剝奪可能是致命的。就像沒有翅膀的果蠅在實(shí)驗(yàn)室中可以生存，但是在野外卻幾乎必死無疑。另外，作者也認(rèn)為，他們的試驗(yàn)并不能讓果蠅一點(diǎn)睡眠都沒有，也許20秒的短暫睡眠就足以保證果蠅最重要的生存需要。
基于這樣的想法，研究人員提出了對睡眠的新看法。他們認(rèn)為，睡眠總量也許可以分為三部分：重要的、有用的和附屬的。
他們將睡眠與進(jìn)食進(jìn)行了類比：我們在吃東西的時(shí)候，必需攝入一定數(shù)量的卡路里才能保證存活，這是重要的；我們需要再稍微多攝入一些，以獲得更多的功能，這是有用的；我們也可能純粹因?yàn)楹贸?，而額外攝入，這是附屬的價(jià)值。Giorgio Gilestro教授認(rèn)為，不管睡眠在維持基本生存方面發(fā)揮了哪些作用，它很可能只需要非常短的時(shí)間，這樣僅需要很少的睡眠就能夠維持生物體的基本生存。
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