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黃志力：從嬰兒到老人，隨著年齡的增長，人類的睡眠時間在不斷縮短，這里面涉及很多機(jī)制。

第一個機(jī)制可能是生長發(fā)育的需要。在生長發(fā)育過程中，細(xì)胞需要更多地處于睡眠狀態(tài)以進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，在這個過程中肯定也有很多內(nèi)源性的睡眠促進(jìn)物質(zhì)增加，導(dǎo)致睡眠量增多；另外在人類發(fā)育早期，也就是年輕的時候，人類覺醒系統(tǒng)的不完善也可能是睡眠較多的一個重要原因——人類需要充足的睡眠時間來進(jìn)行內(nèi)穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)；進(jìn)入老年，人類的覺醒系統(tǒng)已經(jīng)十分完善，通過睡眠調(diào)整的時間則更少，這可能是老年人睡眠減少的一種解釋。

從神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制上來說，哈佛大學(xué)的研究人員在對睡眠較少的老年人的尸體進(jìn)行解剖后發(fā)現(xiàn)，這些老年人的睡眠促進(jìn)系統(tǒng)的神經(jīng)元功能都已經(jīng)被破壞；哈佛大學(xué)在1996年報(bào)告的腹外側(cè)視前區(qū)就是一個睡眠促進(jìn)系統(tǒng)的腦內(nèi)區(qū)域，睡得較少的人這部分區(qū)域的神經(jīng)元死亡較多，這表明，隨著年齡的增加，睡眠促進(jìn)系統(tǒng)也開始衰退。除此之外，人的覺醒系統(tǒng)的衰退也可能是其中的原因之一。不過總體來說，這方面的機(jī)制還有待我們更多地探索。

徐敏：睡眠機(jī)制的本質(zhì)其實(shí)是維持代謝穩(wěn)態(tài)的一個機(jī)制，當(dāng)我們有更長的覺醒時間或者說我們有更強(qiáng)的代謝的時候，我們就需要更多的睡眠去抗衡這個過程，維持代謝的穩(wěn)態(tài)，這可能導(dǎo)致了不同發(fā)育階段我們對睡眠的需求不同，這是我個人從代謝方面提出的一個觀點(diǎn)。

虞燕琴：關(guān)于徐老師的觀點(diǎn)我再補(bǔ)充兩個小點(diǎn)。一是隨著年齡變化，人體內(nèi)的激素也會發(fā)生變化，比如褪黑素、皮質(zhì)醇等，這和老年人的睡眠變淺、變少有一定的關(guān)系。另外就是機(jī)體的內(nèi)在的生物鐘的作用，主要表現(xiàn)為視交叉上核對生物節(jié)律的控制，隨著我們年歲漸長，視交叉上核的控制功能也會發(fā)生改變，對睡眠也產(chǎn)生了外部的影響。這也是隨著年齡增加睡眠逐漸減少的原因。

徐敏：大腦半球睡眠這個現(xiàn)象比較明確，海洋哺乳動物還有一些鳥類都有類似的現(xiàn)象，但是相應(yīng)的機(jī)制研究比較少，主要是這個模式很難找到一個比較合適的動物模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。無論是海洋哺乳動物還是禽類，都不是一個很好的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，所以這部分的機(jī)制很少去研究。不過從適應(yīng)環(huán)境的角度來說，不論是小鼠還是海洋動物它們都很難處于一個比較舒適的睡眠環(huán)境，它們需要時刻保持覺醒狀態(tài)以面對潛在的危機(jī)。

黃志力：單半球慢波睡眠這一現(xiàn)象在上世紀(jì)的海豚研究中得到了證實(shí)，海豚的兩個大腦半球相對對立，一半睡眠一半覺醒，從而維持警醒狀態(tài)以應(yīng)對外界環(huán)境的變化。此前我在日本工作時候也嘗試在3~5千克魚類身上嘗試類似的實(shí)驗(yàn)，但是無法獲取比較好的腦電波信號。這些年來《Nature》《Science》等期刊上也陸續(xù)發(fā)表了多篇睡眠進(jìn)化理論相關(guān)的重要文獻(xiàn)，不過目前來看，關(guān)于睡眠進(jìn)化理論暫時沒有一個很清晰的結(jié)論，其中核心的問題在于很難找到一個標(biāo)準(zhǔn)的可以反映睡眠進(jìn)化的科學(xué)指標(biāo)。

虞燕琴：和其他動物相比，人腦已經(jīng)進(jìn)化到一定的高度，我們不像鳥類或者某些動物需要保持一半大腦的警醒狀態(tài)以應(yīng)對復(fù)雜的生活環(huán)境，所以人腦沒有明顯的單半球睡眠模式。不過也有報(bào)道認(rèn)為“認(rèn)床”效應(yīng)可能和人類殘余的單半球睡眠形式有關(guān)。

從進(jìn)化的角度來說，高等動物不像低等動物（比如小鼠等），不需要進(jìn)行頻繁的睡眠及覺醒的切換以保持警醒狀態(tài)，因此我們從睡眠到覺醒的轉(zhuǎn)換時間往往較長。

還有一個和睡眠進(jìn)化比較明顯相關(guān)的數(shù)據(jù)就是快速眼動（rapid eye movement，REM）睡眠在睡眠時長中的占比。REM睡眠首先出現(xiàn)在鳥類，但是只占鳥類全部睡眠時長的1%左右，然而它在哺乳動物的睡眠時長中占比可以達(dá)到20%~30%，這也是進(jìn)化在睡眠上一個比較明顯的表現(xiàn)。

黃志力：這個問題非常有意義。它是一個非常重要的表象，但這種表象跟我們大腦不同部位的活動程度有著非常密切的聯(lián)系。目前來說，我們還沒有找到一個明確的答案。不過也有很多研究在解釋腦波現(xiàn)象。

有研究發(fā)現(xiàn)，打盹可以直接改善θ波。部分研究認(rèn)為，清醒時，更多的θ波表明人們擁有更高的創(chuàng)造力。也有很多的報(bào)道揭示了某些神經(jīng)核團(tuán)以及神經(jīng)元類型和腦波的出現(xiàn)有著密切的關(guān)系，比如海馬區(qū)域活動多的話，腦波中θ波的占比更高。但是目前來說，關(guān)于睡眠和腦波之間的聯(lián)系還需要進(jìn)一步的研究。

徐敏：腦波反映了大腦不同的睡眠狀態(tài)，并且它不是隨機(jī)出現(xiàn)的，而是有規(guī)律地出現(xiàn)。不同的腦波對應(yīng)不同的睡眠狀態(tài)，比如慢波，它可能和皮層跟丘腦的很慢幅度的振蕩有關(guān)；比如θ波可能跟海馬的活動有關(guān)系。

現(xiàn)在主要認(rèn)為腦波是睡眠不同階段的一個表征，但是我認(rèn)為它可能在一定程度上也會幫助維持睡眠狀態(tài)。比如慢波，慢波階段很多皮層和丘腦的同步可以在一定程度上阻礙外周感覺器官的感覺傳入，這種阻斷可以幫助你睡得更好。

虞燕琴：現(xiàn)在主流觀點(diǎn)認(rèn)為睡眠對記憶有著非常關(guān)鍵的促進(jìn)作用，很多報(bào)道也證實(shí)了這一點(diǎn)，比如說慢波睡眠被認(rèn)為和促進(jìn)陳述性記憶有關(guān)，REM睡眠可能主要作用于非陳述性記憶等。另一方面，大腦也會對記憶進(jìn)行仔細(xì)挑選和整理。比如日本名古屋大學(xué)的Yamanaka研究團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)，小鼠的下丘腦中一群分泌黑色素濃縮激素（melanin concentrating hormone，MCH）的神經(jīng)元被激活時會抑制海馬的活動加速記憶的遺忘。所以盡管主流觀點(diǎn)認(rèn)為睡眠對記憶有關(guān)鍵的促進(jìn)作用，但是也有比較重要的研究發(fā)現(xiàn)睡眠可以促進(jìn)遺忘。

我的想法是，記憶的形成和固化可能包括了正反兩方面。比如說在睡眠當(dāng)中有一些重要信息的關(guān)聯(lián)可能會被增強(qiáng)，無關(guān)信息的關(guān)聯(lián)會被減弱，所以在睡眠中大腦會對記憶進(jìn)行重新篩選。我們也可以利用這一點(diǎn)，在睡眠中重新再現(xiàn)這些記憶相關(guān)的條件線索，但是不關(guān)聯(lián)這些非條件刺激，這樣可以對一些疾?。ū热鐒?chuàng)傷后應(yīng)激綜合征等）進(jìn)行治療，這是我對睡眠和記憶的一個主要看法。

黃志力：睡眠時長和我們的記憶也有著密切的聯(lián)系。雖然適度的睡眠可以增加學(xué)習(xí)記憶，但是長時間的睡眠會降低我們的睡眠深度，影響我們的認(rèn)知能力。一個合適的睡眠時長非常重要，推薦成人每天睡7個小時。如果每天睡9個小時以上，那么睡眠中，長時間的淺睡眠會導(dǎo)致認(rèn)知損傷。因此適度睡眠對于記憶來說也很重要。

虞燕琴：光遺傳學(xué)方法幫助我們找到了很多核團(tuán)靶點(diǎn)，因?yàn)樗沁z傳學(xué)操作，所以具有較好的細(xì)胞特異性。在人或者動物身上如果想要做無創(chuàng)調(diào)控的話，還有著一定的困難。要做臨床轉(zhuǎn)化，一是要做到無創(chuàng)，另一個則是解決細(xì)胞特異性的問題，除此之外，腦區(qū)的精確性定位問題以及倫理問題也需要我們進(jìn)一步探討。

目前的話，在臨床上通過光刺激、聲音刺激或者是震動刺激操控找到的這些核團(tuán)，也可以發(fā)揮有效的干預(yù)作用。比如在國內(nèi)或者國際上的研究中，就發(fā)現(xiàn)通過無創(chuàng)的方式（比如震動、頻閃光等），可以在一定程度上促進(jìn)小鼠的睡眠。我們期待有一天這些技術(shù)可以進(jìn)入臨床。

黃志力：目前發(fā)現(xiàn)的睡眠覺醒的核團(tuán)對于我們理解睡眠和覺醒的調(diào)控機(jī)制有著非常重要的價值。我們已經(jīng)找到了很多覺醒核團(tuán)和睡眠核團(tuán)，如果我們可以對其進(jìn)行無創(chuàng)調(diào)控，比如通過抑制覺醒核團(tuán)和興奮睡眠核團(tuán)促進(jìn)睡眠等，這就相當(dāng)于我們獲得了一個調(diào)控睡眠的開關(guān)。我們想睡就睡，想醒就醒——這是一個目標(biāo)，但是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)目前來說還有很大的距離。

另外一方面，從藥理學(xué)的角度上來說，如果我們能夠找到這些睡眠和覺醒促進(jìn)神經(jīng)元上的特異性靶點(diǎn)（這些受體只在睡眠神經(jīng)元或者覺醒核團(tuán)上面分布），將來則一定可以對它進(jìn)行開發(fā)，通過藥理學(xué)、藥效學(xué)和毒理學(xué)的研究制造出對應(yīng)的治療藥物，進(jìn)行藥物調(diào)控。

將藥物和非藥物調(diào)控結(jié)合起來，也是將來我們對這些核團(tuán)進(jìn)行深度研究和轉(zhuǎn)化的一個重要的臨床應(yīng)用方式。

黃志力：夢中驚醒肯定不能認(rèn)為是生理的。如果是在青春發(fā)育期，或者神經(jīng)核團(tuán)還沒有完全發(fā)育成熟的時候，這可能是經(jīng)常出現(xiàn)的。但成人經(jīng)常在夢中驚醒，還是建議到醫(yī)院就診，我們在這里也不能隨便給大家看病。

黃志力：從內(nèi)穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)上來說，如果在過度疲勞以后，通過半個小時的修復(fù)達(dá)到恢復(fù)體力的一個重要目的，這對我們大腦的清醒是非常重要的。但如果子午覺超過了半小時，就開始從淺睡眠進(jìn)到深度睡眠；從深度睡眠中醒來進(jìn)入到正常工作狀態(tài)，這個過渡過程一般需要兩個小時才能實(shí)現(xiàn)。我個人覺得午睡一個半小時后醒來的兩個小時里，大腦的狀態(tài)跟輕度癡呆是差不多的。我們需要午睡，但午睡的時間限制在20分鐘左右，對于我們恢復(fù)體力和保證下午4小時的良好工作狀態(tài)都是非常重要的。在這方面，有很多在人和動物身上的研究數(shù)據(jù)。

徐敏：良好的睡眠肯定是會降低AD的患病概率的。

虞燕琴：AD的話，在睡眠方面主要表現(xiàn)為睡眠的片段化，REM睡眠的減少。深度的慢波睡眠可以增加膠質(zhì)淋巴系統(tǒng)的清除功能，所以這樣有利于一些腦內(nèi)代謝產(chǎn)物以及β淀粉樣蛋白（amyloid-β protein，Aβ）的清除。所以深度睡眠肯定是有好處的。

黃志力：在2013年，羅切斯特大學(xué)的一個實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，睡眠時細(xì)胞的體積縮小，細(xì)胞間隙增大，有利于腦脊液的回流。當(dāng)然這個細(xì)胞間液是基于淋巴系統(tǒng)的，也就是跟淋巴系統(tǒng)的關(guān)系是非常密切的。睡眠的時候或者麻醉的時候，細(xì)胞體積縮小，腦脊液回流加快，有利于代謝廢物的清除。在這個理論的基礎(chǔ)之上，后來有很多針對人的實(shí)驗(yàn)。例如韓國一個團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，睡眠剝奪以后，腦脊液中 Aβ的水平會顯著增高。從睡眠的深度和睡眠的時長上來講，時間減少的話問題不是很大，Aβ并沒有顯著的增高，但是睡眠的深度只要減低20%的話，Aβ會成倍增加。這是在人身上的一個觀察。

2020年復(fù)旦大學(xué)華山醫(yī)院的郁金泰醫(yī)生做了一個工作，我認(rèn)為是非常有意義的。通過大樣本的臨床資料，就認(rèn)知障礙的風(fēng)險和睡眠時間長度之間的關(guān)系，他發(fā)現(xiàn)睡4個小時以下或8個小時以上的人，癡呆的風(fēng)險會顯著增高，每天睡9個小時以上，基本上跟癡呆是差不多的水平。我們正常人應(yīng)該在晚上什么時間睡？現(xiàn)在已經(jīng)是晚上9:30了，一般在10:30左右睡是最佳的，你如果8點(diǎn)之前就開始睡，或12:30以后才開始睡，認(rèn)知障礙的風(fēng)險也是顯著增加的。

睡眠能夠通過增加腦脊液和組織間液的回流來清除代謝廢物。在睡眠深度和睡眠長度之間，深度睡眠的意義很大。怎樣來增加深度睡眠？

從藥理學(xué)的角度上來講，要進(jìn)行膽堿系統(tǒng)的抑制（虞燕琴老師和徐敏老師都做過這方面的研究），因?yàn)槟憠A能的興奮可以增加一些覺醒。我們很多的腦力勞動者，花很多的時間去學(xué)習(xí)記憶，而在學(xué)習(xí)記憶的過程中，膽堿能發(fā)揮重要的作用，即使進(jìn)入休息期，膽堿的興奮性還沒有完全調(diào)整，所以腦力勞動者往往容易淺睡，這樣認(rèn)知風(fēng)險較高。膽堿受體的阻斷可以增加睡眠的深度，膽堿興奮可以降低睡眠的深度。另外，體力勞動可以顯著地增加深度睡眠。體力勞動者，就像徐敏老師剛才講的，是通過腺苷來抑制膽堿系統(tǒng)的功能，這也能增加睡眠的深度。

睡眠深度不夠的人應(yīng)該增加睡眠深度。但如果睡眠時間過長，睡眠的深度肯定是淺的，這樣腦脊液中Aβ、tau蛋白就顯著增多——跟癡呆相近。所以我們在睡眠很長、深度不夠的時候，應(yīng)該主動地縮短睡眠時間。

所以對于認(rèn)知來說，可能短時間的深度睡眠還是非常重要的。這是一點(diǎn)粗淺的看法跟大家做一下分享。所以年輕的一些朋友們千萬不能把美好的時光都花在睡覺上，成人限制在7個小時可能是最佳的。

徐敏：粗淺談一下我的認(rèn)識。最基本的問題“我們?yōu)槭裁葱枰撸俊?，這個其實(shí)不是特別清楚。雖然睡眠有各種各樣的功能，但我們其實(shí)并不是徹底知道睡眠的主要工作是什么。首先，睡眠在進(jìn)化中是一個保守的現(xiàn)象，即使是單細(xì)胞的生物也可能有類似睡眠現(xiàn)象的發(fā)生。這就決定了在進(jìn)化過程中，睡眠的功能可能對各種各樣的生物來講都是保守的。我們現(xiàn)在并沒有一個完整的理論來涵蓋這一現(xiàn)象。比如學(xué)習(xí)記憶或者免疫等等，這些在相對低等動物上可能并不適用。所以說，睡眠領(lǐng)域最核心的一個問題就是我為什么需要睡眠。

另外就是關(guān)于睡眠調(diào)控的一個基本問題，即睡眠穩(wěn)態(tài)的生物學(xué)基礎(chǔ)。我們現(xiàn)在知道，睡眠穩(wěn)態(tài)是由大腦里產(chǎn)生的某些促睡眠物質(zhì)導(dǎo)致的。這些促睡眠物質(zhì)到底是什么？它是某些小分子，還是哪些生化過程？如果搞清楚了促睡眠物質(zhì)的生物學(xué)本質(zhì)，以及它的作用機(jī)制，我覺得睡眠調(diào)控就能得到理解了。

另外，剛才我們也提到失眠患者很多，但是我們現(xiàn)在并沒有一個很好的辦法對睡眠做調(diào)控。雖然有安眠藥，不吃藥的人以為睡不著吃藥就可以了，吃藥的人知道可能最后吃藥也不管用了，而且還有很多副作用。從臨床的角度來講，我們還是需要開發(fā)無創(chuàng)和藥物的方法，對失眠進(jìn)行有效干預(yù)。

徐敏：從科學(xué)研究角度來講，主要有兩個問題，一是為什么會有做夢這樣一個現(xiàn)象，二是做夢到底是主動的過程，還是說它只是大腦活動的附產(chǎn)物。總體上來講，這兩個問題——夢為什么產(chǎn)生或者做夢的生物學(xué)功能——在一定程度上也是統(tǒng)一的。

我們知道在睡覺的過程中，大腦其實(shí)是非?；钴S的，尤其是在快速眼動睡眠階段。有人認(rèn)為，睡眠時期的大腦其實(shí)比很多覺醒的時候更加活躍，我們的大腦尤其是前腦（可能是負(fù)責(zé)意識產(chǎn)生這樣一些腦區(qū)），會試圖對這些腦活動做一個理解；但另外一方面，這些腦活動不是受外界的感官刺激介導(dǎo)的，而是由內(nèi)部產(chǎn)生的，由此就決定了它們的混亂性。但是當(dāng)前腦試圖理解這些很混亂的活動時，就會造成一些荒誕的解釋，這也是為什么夢里很多過程不合常理。

剛才說的是Hobson和McCarley的理論。另外一方面，既然說夢的產(chǎn)生是由于前腦對這些混亂活動的一個解釋，是不是就說明夢是無用的，是大腦活動的一個副產(chǎn)物？Hobson和McCarley說可能也不是。他們認(rèn)為整個做夢的過程，混亂性可能決定了它的創(chuàng)造性。因?yàn)樵谟X醒期間，我們都是遵循一個特別的固定規(guī)律，不會做出很多出格的事情，因?yàn)槲覀兇竽X有特定的工作方式。但是在做夢期間，由于這些活動的混亂性，可能出現(xiàn)一些意想不到的組合，讓夢里的活動有各種各樣的創(chuàng)造性。在歷史上確實(shí)有通過做夢得到無法解釋的問題的答案的案例，比如最著名的苯環(huán)的發(fā)現(xiàn)過程。

還有人認(rèn)為做夢是與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的。我們白天學(xué)到的一些知識，晚上睡覺的時候大腦可能就像電影一樣，把這些知識過一遍：把有用的留下，沒用的扔掉。對記憶梳理的過程，造成了做夢的現(xiàn)象。

還有一些很有意思的理論，例如Crick和Mitchison提出的“反向?qū)W習(xí)”理論。他們認(rèn)為做夢的一個主要作用是讓我們大腦不至于變得過大。因?yàn)閷W(xué)習(xí)過程涉及突觸可塑性，當(dāng)我們接觸的知識越來越多的時候，大腦就需要更多的能量，更多的存儲空間，更多的突觸。這就使得隨著接觸的東西越來越多，在漫長進(jìn)化過程中，我們的腦袋應(yīng)該會越來越大。但是我們腦袋為什么沒有越來越大？因?yàn)榇竽X發(fā)展出一種反向?qū)W習(xí)機(jī)制，去清除那些沒有用的東西。清除沒有用的東西的過程就是做夢的過程。

這是我對現(xiàn)有知識的一些梳理。當(dāng)然我剛才說的這些，很大程度上都是處于理論階段。雖然它們有一些實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持，但并沒有完整證據(jù)鏈來支撐。但這也是非常有意思的一些方向。