目錄

致謝  vii

1.為什麼睡覺？

2.我們如何知道睡眠對大腦是重要的？

3.構建大腦的積木

4.大腦如何控制睡眠？

5.睡眠時的精神大掃除

6.睡眠中記憶如何“重播”？為何“重播”？

7.夢是什麼？夢對記憶意味著什麼？

8.睡眠，語義和思想

9.情緒記憶和睡眠

10.睡眠能消除危險的情緒嗎？

11. 睡得好的人和睡得差的人

12.從睡眠中獲取的益處

13.小結：如何獲得你需要的睡眠

注釋

索引

1.為什麼睡覺？

阿米巴蟲會睡覺嗎？它們肯定會在某些時候蜷縮起來，進入不活躍的狀態，但這個問題的確切答案取決於你如何定義睡眠——而睡眠的定義不止一個。

如果采用極簡主義的標準，你可以認為睡眠是指生物體進入不活躍的狀態；如果在此時受到戳刺或是驚擾，它的反應沒有平時那麼激烈，但如果有危險逼近，它能夠從這種狀態中醒來。這種不活躍的狀態似乎是有目的的，因為在睡眠受到干擾後，動物總會試圖彌補（我們稱之為反彈式睡眠）。根據這一松散的定義，阿米巴蟲的確會睡覺。它們停止移動，蜷縮起來，哪怕被戳也毫無反應。這一狀態會持續幾個小時，通常是在夜間；如果老是被戳，休息受到干擾，它們也會出現反彈反應。昆蟲、魚類和兩棲動物也會睡覺。事實上，動物王國的所有成員都會時不時地打個盹。對於黃蜂和其他有觸須的昆蟲來說，睡眠狀態尤其明顯，因為觸須會彎曲下垂，這表明它們對環境的警覺性降低了。

那麼，睡眠隻是動物在無所事事的時候進行的一種活動嗎？事實正好相反：睡覺常常是一件危險的事情。大部分動物生活在充滿掠食者的環境中，一旦失去對危險的警覺性，它們很容易遭到攻擊。要是沒能發現鬼鬼祟祟靠近的掠食者，動物很容易淪為別人的盤中餐。我們這裡說的不光是老鼠、長尾小鸚鵡或是蝌蚪之類脆弱的小動物，大型動物同樣面臨危險。比如說，躺著打盹的長頸鹿需要大約15秒鐘纔能站起來，要是這時候附近正好有隻饑餓的獅子，那它就太不走運了（或許正是出於這個原因，長頸鹿大部分時間都站著打盹或是靠在樹上小憩；不過每天晚上，它們還是需要躺下來一小會兒，享受一點高質量的睡眠）。1既然睡眠這麼危險，而動物（例如長頸鹿）不惜以身犯險，這說明睡眠一定很重要。某些生活在野外開放水域裡的動物（例如鸚鵡魚）想出了一些聰明的法子，盡量減少午睡的風險。鸚鵡魚會在自己體外形成一層粘滑惡臭的覆膜，以此嚇退垂涎它的掠食者。寬吻海豚、鴨子和很多鳥類則創造了兩個大腦半球輪流休息的睡眠方式，這種狀態下它們的大腦活動模式表明，同一時間段進入睡眠的隻有一個大腦半球，另一個半球則保持清醒，控制著一隻眼睛睜開以觀察有無危險，同時協調一些基本的運動，例如遊泳或者拍打一隻鰭足來保持漂浮。2兩個半球輪流休息的睡眠方式帶來了一個關於意識的有趣問題：如果隻有一個大腦半球處於活躍狀態，那麼這隻動物真的醒著（或者說有意識）嗎？

睡眠的功能

那麼，睡眠的目的到底是什麼？這樣消耗大量時間又危險的行為在動物界如此普遍，那麼，它必然有某種重要的功能。在睡眠研究的歷史上，阿蘭.萊齊茨查芬（Alan Rechtschaffen）扮演著重要角色，他曾經表示，“如果睡眠不提供某種生死攸關的功能，那它就是演化過程中的錯誤。”3在這一論斷的提示下，科學家們合情合理地達成了共識：睡眠必然很重要。但是，睡眠為什麼重要呢？這個問題的答案就五花八門了。一種流行的觀點是，睡眠是動物節約能量的一種方式。歸根結底，動物睡覺時不怎麼動彈（海豚等兩個大腦半球輪流睡眠的動物除外），那麼這種不活躍的狀態必然會一些能量。這個假說很有蠱惑性。比如說，我們知道，為了能量，很多動物會鼕眠；而且從表面上看，鼕眠和睡眠似乎有許多共性——但是，鼕眠通常會持續好幾個月，而且鼕眠時動物體溫會大幅降低（有時候僅比冰點高出幾度），遠低於睡眠時的水平。事實上，許多動物鼕眠期間體溫會短暫地升高，以便獲得足夠的睡眠。這意味著它們投入了部分能量來獲取睡眠——所以，睡眠的目的不可能是單純地能量。

要研究睡眠為什麼那麼重要，還有一條路，那就是觀察睡眠不足會引發什麼後果。我們對睡眠不足的研究十分深入——在許多針對老鼠的殘忍實驗中，我們剝奪老鼠的睡眠甚至到了致命的程度；而以人類為標本的實驗則小心得多，通過這些謹慎的實驗，我們仔細分析了睡眠不足狀態下人類的大腦、激素水平、注意力、記憶力和決策力。

在一項經典的實驗中，我們在一片水池裡放了一個倒扣的花盆，然後把老鼠放在花盆頂上。花盆的頂高於水面，但面積很小，一旦老鼠的肌肉放松下來，它就會掉進水裡（然後變得濕淋淋的！）（圖1）。有一個睡眠階段（REM階段，或者說眼快動睡眠）的標志是身體肌肉徹底松弛，所以這一實驗確保了老鼠每次進入REM階段就會濕淋淋地醒來。享受這種待遇的老鼠很快就失去了對體溫的控制能力，體重減輕，皮膚出現損傷；幾周內，它們全死光了。這一實驗表明，睡眠對於體溫調節和整體健康（例，缺乏睡眠終導致死亡）十分重要；不過實驗結論也飽受非議，因為老鼠在實驗中承受著巨大的壓力。4正如你能想像到的，某些批評隻是抨擊實驗過程的殘忍，顯然在當代，這樣的實驗難以被道德委員會接受；而某些批評則有其科學意義。仔細思考一下這項實驗，你很快就會意識到，這些不幸的小動物死於非命的原因其實並不那麼明確。真的是因為睡眠不足？還是因為環境帶來的巨大壓力引發了健康問題？後續的小鼠實驗試圖回答這個問題，但目前還未得出能讓懷疑論者滿足的答案。