大脑中的时间
(2015-02-23 08:20:12)
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健康 |
分类: 段鑫星译著 |
既然植物、动物和人类都能够记录时间,那么时间记录在哪里了?事实上,人体的每一个细胞都含有一个简单的时钟,主要的生物钟位于交叉型的细胞核内,即SCN,一个位于大脑底部的下脑丘附近两条主要视神经交叉的地方,大约一万个脑细胞所组成的集合。视神经是SCN通向外部世界的窗口。它的坐落位置使其具有窗口特征,脑部分泌的荷尔蒙可通过这个门户去控制其它脑和身体的功能。
SCN的基本任务是控制我们体内的生理节奏。“circadian”这个词来自拉丁语circa,意为“大约”,“dies”是“天”的意思,所以意思就是“大约一天”。超过50种生理节奏由SCN控制,它包括血压、消化酶、生育周期、心情、睡眠周期等。我们的生物钟走的有点慢,因为每个生理的一天要比24小时稍长一些。那么我们怎样才能避免生物钟紊乱呢?虽然我们的生物钟不如上发条的手表精确,但是它能够不断地自我调节,自然环境也可以调整我们每天的生物钟,因此体内的新陈代谢能够始终与周围的环境保持一致。
对于人和动物,光是最重要的自然暗示。光可以直接通过视觉神经传导到SCN。一旦达到SCN,光就会调节生物钟以及其他功能。它阻止一种产生促进睡眠的荷尔蒙激素的分泌,这种促进睡眠的激素是由氨基酸中的色氨酸合成的,产生于一个松果体中(笛卡尔(Descartes)认为该腺体是人类精神的支柱),天黑时,它便开始流动让你产生疲劳的感觉,进而促使你进入睡眠态。
多年来,科学家研究发现:我们的生理节奏按25小时进行。虽然这个结论是通过睡眠研究的数据得出来的,但却让人搞不懂了,因为我们生活在一个24小时制的世界里。后来哈佛的著名学者查尔斯·蔡斯勒(Chales
为了测量人体实际生物周期,蔡斯勒和他的同事将实验室的灯光调弱。这样就不会影响人体生物钟。研究发现:人体生物钟的周期为24小时11分钟。因此,下次当你感到一天内面临还有许多没有做完的事情时,或许你还有额外的11分钟可以使用。
如果你认为生物钟晚1小时不甚重要,那就完全错了!如果你有过彻夜未眠或坐过国际航班,那你一定了解时差所造成的身心困扰。你会变得呆滞、迟钝、易怒和笨拙,你也许会睡过头,也许就根本睡不着。但是时差不仅影响跨时区旅行的人,在国内也有影响。在春天,你的生物钟提前1小时,与美国人坐飞机向东飞1小时的影响一样;也正因为春天生物钟提前1小时,车祸发生的概率就提高10%;同样,秋天生物钟向后调1小时,车祸发生率就相对减少一些。
尽管人体的生物钟不需要上发条,你仍可以采取措施使生物钟适应全天候工作的需求。网络、电视、个人数字录像机、通宵店铺、国际旅行,100瓦电灯等都能改变我们的生物钟。斯坦福大学睡眠紊乱诊所(人类睡眠调研中心)的前主任,著名心理学家马克·罗斯肯德(Mark
如何安排小憩
如何调整饮食
如何进行适当的药物治疗
饮料如何影响睡眠
如何摄取咖啡因而又不影响睡眠。
聪明的飞行员、医生、司机、军事人员和倒班者经常运用这些方法来应对全天候工作的需求。而这些方法可以改进你的警觉性和反应能力。外科医生,飞行员和这些特殊工种的人,小憩也许是一条生死界线。马克教授曾效力于美国宇航局(NASA),他的研究发现在飞机舱里小憩能改进飞行员的反应,20分钟的小睡可将警觉性提高50%,反应能力提高34%。但是由于那种官僚主义的“智慧”,美国联邦航空局(FAA)禁止飞行员在舱内睡觉。他们害怕公众会对飞行员在工作期间睡觉产生消极反应。然而研究表明,两位飞行员轮流休息片刻比两个极度疲劳的飞行员着陆时更安全,更比两个飞行员都同时睡着了着陆安全。因睡觉导致飞机的座舱无人控制的状况,是公众和美国联邦航空局(FAA)普遍担忧的。一个典型的案例就是:从东海岸飞向洛杉矶上的两位飞行员都在睡觉,但其中一位醒来时发现飞机已经飞越洛杉矶朝大海俯冲而去。
SCN的主要作用是和外部环境保持协调一致,大脑的其他部分的功能与时间同样关系密切。例如,小脑---在脑后部的一个大突起—就在复杂的行为过程中起到计时作用。复杂的肢体运动需要精确的计时和设计。例如,投球需要投掷者的手臂弯曲,向前迈步,手臂前伸即屈臂-迈步-伸臂-落步-投球等一系列复杂的动作。描述这些动作都非常困难,神奇的是小脑却可以自动协调这些动作,使整个投掷动作自然顺畅,从而避免我们费力去想每个动作。
额叶(PFC)是人类的计时器。从进化的角度看,额叶是在脑前部产生的新突起,其角色就是决策者,例如确定目标、预测行为的结果、延迟满足、平衡眼前利益和长远收益,当PFC工作时,我们就像坐在车上一样,可以轻松的抵制诱惑,与环境协调生存;如果PFC停止工作,我们的生命就会变得混乱无序。
对一些人来说,执行这种功能是很有压力但可以完成的事;对多数人而言,完成计划和抵制诱惑并不容易;对另外一些人而言,缺乏行动力使他们常陷入焦虑和抑郁中。
1949年安东尼奥(Antonio)因研究困难型焦虑障碍、抑郁和精神分裂的治疗方法而获诺贝尔医学奖。他的研究方法是用类似冰镐的工具破坏PFC。这样患者经受的压力和焦虑及其改变的痛苦都会大大降低。经历过这一实验的人,变得不再焦虑,与此同时,他们变得缺乏感情而且嗜睡,并且对所有的事情都很冷淡。不能享受生活替代了过分焦虑。在其他医疗手段取代这种手术前,美国医生进行了4万例额叶切除术,事实上,额叶手术切除了对认知未来时间观念有重要作用的人体组织。我们认为:如果诺贝尔奖可以收回的话,安东尼奥的这一奖励毫无疑问应当收回,因为它剥夺了人类感受当下,认知未来的权利。