睡眠到底是什么

　 为什么会存在睡眠？睡眠到底是什么？的生物学家史蒂文·利马说：“睡眠已经引起了科学界极大的兴趣，但是我们甚至还不知道睡眠是什么。”

　 动物睡觉的方式有很多种，黑蝙蝠一天要睡20个小时，长颈鹿只需要睡两个小时。科学家们还需要更加充足而有力的解释来回答为什么动物们会以各种各样复杂的形式睡觉。正如利马所说的那样：“我们不了解动物们为什么需要睡眠，一个重要的原因就是我们还不了解睡眠的进化过程。”

　 利马是一个科学家团队中的一员，这些为数不多的科学家致力于在动物王国推进睡眠方面的研究。他们认为，绝大部分动物都睡眠，动物的睡眠已经进化了差不多6亿年。6亿年间，睡眠就和人类几百万年来的形体、智力演化一样发生了极大的变化。

　 以前，大家普遍认为只有脊椎动物才有睡眠，但是最近这几年，科学家已经发现无脊椎动物，比如蜜蜂和小龙虾，也有睡眠。科学家们已经就此在果蝇身上做了大量试验、“它们一晚上休息10个小时，如果你人为地让它们保持清醒的时间越长，它们晚上一次休息的时间也就会越长。”威斯康星大学的精神病专家吉乌里奥·托诺尼说。

　 科学家甚至还发现，果蝇的睡眠和人类的睡眠一样，都和各自的神经细胞活动有关系。“两种睡眠都会发出低频率的电极信号，极为相似。”托诺尼说。

　 这样的实验结果证明了脊椎动物的睡眠和无脊椎动物的睡眠有很多相似之处，这同样也让科学家更加确定，睡眠早在动物进化之初就有了，它也许已经有6亿年的历史了。“6亿年前，那些微小的神经细胞聚集到一起的时候，睡眠就产生了。也就是说，我们睡觉的时候所做的事情在很早很早以前就已经在做了，这是一个古老的现象。”利马说。

　 关于睡眠的原始功能，科学家更是说法不一。托诺尼相信，睡眠是一个最原始的治疗过程，可以让辛苦劳累了一天的神经细胞得到休息，恢复到健康状态。他说：“不管你有意识还是无意识，反正在你清醒的时候，你总是不停地学习着。学习会加强神经细胞之间的联系，形成神经键（一种神经细胞的连接状态），而神经键需要大量的能量，这也就意味着，当一天结束的时候，人的大脑已经花费了很多的能量。”托诺尼认为，这些都是睡眠必须存在的理由。托诺尼和他的同事切亚拉·斯瑞里将他的这种观点撰写成文章，发表在最新一期的《睡眠医学评论》上。

　 睡一半醒一半是一种生存策略

　 从“人类”与果蝇之类的动物“分道扬镳”，各自进化，至今已经有近6亿年了。随着人类的进化，睡眠也在进化。随着人类社会的演进，人们需要考虑的事情越来越多，人类不得不在睡眠的时候继续大量活动大脑，睡眠之中有了梦，人做梦的时候，眼球会快速移动。而且，众所周知，高速移动眼球的睡眠和雷姆睡眠（REM，雷姆，人体伦琴当量，是指人体发射的某种信号达到一定数量级，它与做梦一样表明大脑仍在辛苦工作）往往发生在夜深的时候，并且常常在一段时间的低频率信号之后。实验也表明，这种雷姆睡眠也普遍存在于其他哺乳类动物。

　 睡眠研究者们想知道，很多很多年前，鸟类、哺乳类动物和爬行类动物的祖先是否是以相同的方式睡觉，雷姆睡眠是否是哺乳类动物所特有。也许鸟类和爬行类动物的睡眠在进化过程中形成了一套和哺乳类动物不同的睡眠模式，就像只有鸟类有翅膀一样。

　 弄清楚这个问题就可以帮助科学家理解雷姆睡眠存在的原因。科学家们已经为这种睡眠时发射的一定量级的信号到底有什么作用产生了种种说法，普遍的说法认为它在人们学习和记忆的过程中扮演了极其重要的角色。

　 在10月27日出版的《自然》杂志上，美国加利福尼亚大学睡眠研究专家杰罗姆·西格尔博士却不这么认为。在他看来，雷姆睡眠并不像发射低频率信号的低频率睡眠一样对人体至关重要。他通过研究发现，当人的大脑受到伤害，或者哪怕服用了抗抑郁病的药剂后，人们在睡眠中的雷姆量级会大大减小，而人却并没有任何不舒适感。西格尔说：“人们有没有雷姆睡眠并不重要。那些动物睡眠的时候发射一定量级的信号，主要是为了能够随时醒来，以应对无处不在的生存危险。雷姆睡眠有这种‘警钟’功能。”

　 鸭子睡觉

　 利马和他的同事在10月的《动物行为》杂志上发表文章提出了类似但不尽相同的说法。他们认为，雷姆睡眠确实具有“警钟”功能，这可以帮助弱小的动物逃离肉食类动物的捕杀。利马认为，在进化的过程中，动物们很难在一个容易受到攻击的环境中安然入睡好几个小时，雷姆睡眠的存在正是适者生存的有力证据。

　 就像我们人，有时候为了利用一小段时间休息一下，并且能够随时醒来继续工作，我们会打个盹。其他的动物也是一样的。在漫长的进化过程中，它们学会了如何睡眠。利马举例说，比如鸟类，当它们感觉自己的周围是安全的时候，它们就会让大脑的全部区域都停下来休息，而如果觉得自己不够安全，那么它就会让大脑的各个部分轮流睡眠。在工业社会能够清楚体验这种奇妙现象的地方越来越少，公园的竹林里，你和小鸟的距离可以只有1米，但是在正常的情况下，也许还有好几米，鸟就飞走了。

　 利马的同事尼尔斯·雷特伯格已经在包括鸭子在内的几种禽鸟身上证明了这种策略的存在。他是德国马克斯·普朗克研究所的鸟类学专家。（普朗克是1918年诺贝尔物理学奖获得者）雷特伯格介绍说：“我们将鸭子一个挨着一个排成一个正方形的梯队，那些待在中间的鸭子可以安稳地把两只眼睛都闭上好好休息，而在最外面一圈靠边的鸭子则只能睁一只眼闭一只眼地睡觉，并且它们闭着的那只眼睛永远是面向里面的鸭子的。”

　 “为了让大脑的每一部分都能够充分休息，这些在边上的鸭子每隔一段时间就会站起来，换个方向，再接着睡觉。这样可以让原来睁着的那只眼睛朝向里面从而获得休息的机会，也可以让另一半大脑睡个觉。”

　 睡眠的进化

　 印第安纳州立大学现在正在研究鬣蜥，看看这种爬行类动物是否也会让自己的大脑半个半个的“轮班倒”。之前的一些研究已经表明，蜥蜴可以很长时间只睁开一只眼睛，但是研究者们仍然不确定是否这就是在“睡半个觉”。通过安装在鬣蜥脑部的电极，科学家将可能获得答案。

　 如果最终的研究能够证明爬行类动物和鸟类就是这样依据周围的环境而采取不同的睡觉策略的话，那么最早的哺乳类动物也是有可能“睡半个脑袋醒半个脑袋”的。雷特伯格推测，后来一定是在进化的过程中发生了某种变化，比如和其他某些功能相互矛盾，哺乳类动物慢慢丧失了这种能力。

　 另外有研究表明，一些种类的鲸鱼和海豹有些时候也会睁一只眼睛闭一只眼睛地游泳，并且相应的半个大脑会产生和人类类似的低频率信号。专家们还在争论，这种状态下，游动的鲸鱼和海豹是否是在睡觉。如果是，那么这无疑也证明了海洋哺乳类动物的祖先也拥有“睡半个脑袋醒半个脑袋”的能力，并且和鸟类一样延续至今。

　 虽然人类和其他一些陆地哺乳动物不能够“睡半个觉”，但这并不表明它们的周围没有危险，否则人们也就不会打盹了。科学家们猜测，人类和这些动物也许已经通过调整自己睡眠的时间表避开了危险。正如雷特伯格所说，人类生存的环境已经没有来自狮子、老虎的危险，人们的“危险”来自每天朝九晚五的工作和生活的压力，这种压力迫使人们有的时候会打盹，有的时候睡眠质量下降。“不过，这些都是人类本身具备的功能，睡一半，醒一半。”他说。