你每天都睡多少個小時呢?我原本睡不滿 7 個小時,看完《為什麼要睡覺》這本書後,我認知到睡眠的重要性,絕不要抱持著平日少睡點,假日再補眠的想法。
如果你過往認為睡眠只是浪費時間,這本書會重新改變你對睡眠的認知。
目錄
《為什麼要睡覺》在說什麼?
《為什麼要睡覺》(Why We Sleep)的作者是加州大學柏克萊分校的神經科學暨心理學教授馬修.沃克(Matthew Walker),它創立了「人類睡眠科學中心」,主要的研究領域是探討睡眠對於人類的健康和疾病的影響。
這本書彙整了許多關於睡眠的研究結果,詳細探討睡眠的各種面向,包括睡眠的機制、睡眠與學習和創意之間的關聯、睡眠不足對於健康的影響、做夢的科學、失眠等面向。
讀完這本書,讓我對睡眠有更深的認識,以下會介紹控制睡眠的兩大因子、睡眠週期的兩種階段、關於睡眠常見的 8 個問題、睡眠不足的 8 個壞處,還有作者建議的十二項睡眠守則。
控制睡眠的兩大因子
我們的大腦有兩項控制睡眠節律的因子:晝夜節律(circadian rhythm)與腺苷(adenosine)。
晝夜節律
晝夜節律,又稱近日節律,最常被我們稱作生理時鐘,是一種自然性、內生性、持續性,以約 24 小時為週期的節律,控制著清醒與睡眠。
晝夜節律對於我們人體各種生理功能的調控非常重要,在 2017 年諾貝爾生醫獎就頒給科學家 Michael Rosbash、Jeffrey Hall、Michael Young,表彰他們對於晝夜節律的研究貢獻。
現在研究已發現,成人的近日節律約為 24 小時 15 分鐘。日光可以校準我們內在的時鐘,以準確的 24 小時為週期來過生活。
晝夜節律的控制中樞位於大腦的視交叉上(suprachiasmatic nucleus)。視交叉會透過褪黑激素(melatonin)把日夜訊號傳送到腦和身體。
褪黑激素在黃昏之後會快速增加,從松果腺釋放到血流中。在夜間到凌晨時分四時達到高峰,之後會慢慢降低。直到黎明時,透過日光使松果腺停止釋放退黑激素。
晝夜節律除了受大腦調控外,也受到腸道微生物的影響。此外,人類的晝夜節律也會影響到腸道微生物的晝夜節律,進而影響人類的生理功能。有興趣的話,可以看我以前的寫過的科普文章:〈腸道菌的生理時鐘影響人類生理功能〉。進一步了解腸道微生物對於我們人體的影響。
腺苷的累積會造成睡眠壓力
清醒時,大腦中的腺苷(adenosine)會持續累積,達到一定的量會讓你愈來愈想睡覺,這就是所謂的「睡眠壓力」。
基本上在醒來後的 12 ~ 16 小時之間,就會有無法拒絕的睡意出現。
有一種人為方式可以阻礙睡眠訊號,那就是咖啡因會遮蓋睡眠訊號。
由於咖啡因跟腺苷的結構有一部分相似,因而與腺苷競爭腺苷受體的結合位置。
一旦咖啡因佔據了腺苷受體,就不會像腺苷一樣讓你想睡。它阻礙了受體傳送給大腦想睡的訊號,讓你保持清醒,不論你腦中還有多高濃度的腺苷。
基本上咖啡因在喝下去後,20~30 分鐘開始作用,而咖啡因在身體內的半衰期約為 5~7 小時,所以我們才常說睡前不要喝咖啡,容易睡不著。
這篇額外提一個有趣的蜘蛛的咖啡因實驗。1995 年,美國太空總署發表了一篇奇特的研究論文,他們讓蜘蛛接觸不同的藥物,並觀察結出的蜘蛛網。
這些藥物包括迷幻藥(LSD)、安非他命、大麻,以及咖啡因,結果你可以看下圖。接觸咖啡因的蜘蛛所結的網非常不完整,與其他三種藥物比起來,完全好不到哪去。
睡眠週期的兩種階段
睡眠週期有兩種階段:非快速動眼睡眠(non-rapid eye movement sleep, NREM sleep)和快速動眼睡眠(rapid eye movement sleep, REM sleep)。這兩個階段在睡眠中是彼此不斷交錯發生,每次大約 90 分鐘一循環。
兩階段的比例隨著睡眠推移,有了很大變化。原本 REM 的比例在 90 分鐘佔的比例很低,但進入到睡眠的後半段,REM的比例會逐漸上升。
為何睡眠週期的模式會不是平均分配呢?
目前科學上仍沒有共識,但是有一個理論是:重塑和更新神經網路的必要過程。NREM 是在淘汰、清除不需要的神經連結;而 REM 是在加強神經連結。
關於睡眠常見的 8 個問題
1. 為何有早鳥和夜貓子呢?
人類的作息有不同的型態。晨型人喜歡早起,佔人口的 40%。另一種是偏好晚起的夜型人,佔人口的 30%。剩下的 30% 則是介於兩者之間。
你是哪一種作息,很大的因素取決於遺傳因子。然而,社會運作上偏好晨型人的作息,讓夜貓子被迫進行不自然的作息。
為何演化上要讓所有人有不同的作息型態?
這是因為人類是以家庭或是部落為單位,不同的作息有助於提升團體的防禦能力,增加物種安全存活與適應潛能。
2. 為什麼熬夜過後精神會更好?
你是否曾經熬夜過,直到醒著迎接隔天的太陽?
如果你曾有過這樣的經歷,你是否發現原本某段時間非常疲倦想睡,但到了某個時間點反而不想睡了,感覺更有精神,為何會這樣呢?
前面有提到睡眠訊號有兩個因子:近日節律與腺苷的睡眠壓力訊號。當你持續不睡覺,會使腺苷持續累積,讓睡眠驅力不斷上升。持續不睡覺,阻礙了腺苷的排除過程,導致你越久沒睡,會變得越來越想睡,但是實際上並非如此。大概在清晨五、六點的時候最想睡覺,之後卻會變得更加清醒。
這是因為近日節律帶給你清醒的助力。近日節律並不管你有沒有睡覺,依舊按照晝夜規律來變化。
在清晨時,近日節律處於最低點附近,加上腺苷帶來的睡眠壓力,讓你十分難受。但如果你撐過這段清醒的低潮期會感覺到變清醒了。近日節律在早上開始持續上升,直到中午左右達到最高,其清醒驅力抵消了腺苷的睡眠壓力。
然而,中午左右你會覺得很清醒,但下午之後,近日節律開始下降,而腺苷累積的睡眠壓力越來越龐大。到了晚上,你就會被睡眠壓力給壓垮。
3. 人類可以只用半邊腦袋睡覺嗎?
鯨豚類生物只有非快速動眼睡眠,而且一次只用半邊腦袋睡覺。為了生存,牠們需要一直有半邊腦袋是維持清醒的,另一邊腦袋則不時進入非快速動眼睡眠。這樣腦袋就能輪流休息,讓人感覺非常羨慕。
那麼,人類是否也能用半邊腦袋休息呢?
書中提到,有研究顯示人類有非常輕微的單半球睡眠。當你來到陌生環境進行睡覺,你的其中一邊腦袋會睡得比另一邊還來得淺。這可能是對新環境的安全程度感到不確定,所以讓大腦稍微保持警覺。這可能就是某些人會在新環境睡不好的原因。
當然,人類無法像鯨豚那樣,完全劃分兩邊腦袋的功能。依舊得讓兩邊腦袋都進入某種程度的睡眠。
如果人類真的能一邊腦袋在睡覺,一邊仍清醒著,或許我們能完成更多事情!
4. 午睡有必要嗎?
作者提到,人類天生就適合「兩段式」睡眠。然而,現代社會的生活節奏,讓我們多採用「一段式」睡眠。
你可以回想看看,每次午餐過後,是否有感到昏昏欲睡的情況,尤其是下午還要開會與報告的時候,不小心就開始點頭了。
你可能會想知道捨棄兩段式睡眠,對人類有什麼影響嗎?
一項研究長期追蹤了 2 萬 3 千個希臘成年人,他們過去有午睡的習慣,但隨著壓力越來越高,逐漸拋棄午睡的習慣。研究發現,那些捨棄午睡的人,相較於規律午睡的人,心血管疾病的風險提高了 37%。
看到這項研究結果,我有嚇到到。原本大學之前我都還有午睡的習慣,上了大學之後,幾乎很少花時間在午睡上。工作時,依舊很少午睡。
如果可以,建議重拾午睡的習慣,再加上健康的飲食與規律的運動,這或許是長壽的秘訣。
5. 懷孕的母親可以喝酒嗎?
不行!!酒精會干擾胎兒的睡眠,因為酒精會抑制快速動眼睡眠。
懷孕的母親若喝酒,酒精會通過胎盤來影響發育中的胎兒。不要想說你只喝一點,影響部會太大,只要有喝,對出生後胎兒的睡眠都會造成影響。
此外,除了在懷孕間禁止喝酒,哺乳期間也絕對不行喝酒。因為酒精會被吸收,並進入母乳當中。母乳的酒精濃度會跟母親血液中的酒精濃度相似。母親喝越多酒,嬰兒也跟著喝到更多。
過去研究已經顯示,快速動眼睡眠在人類早期發育過程中,是不可或缺的。嬰兒一旦損失快速動眼睡眠,就很難再補回來,而且可能會影響嬰兒的腦部發育。
6. 究竟要睡滿幾個小時?
美國國家睡眠基金會以及美國疾病管制與預防中心都建議成人的睡眠量大約在 7 到 9 小時。基本上,盡量不要少於 6 小時,也不要睡超過 10 小時以上。
書中提到每晚睡 6 小時,經過 10 天之後,其表現失常的程度就跟 24 小時沒睡的人一樣。然而,更可怕的是,當你睡眠不足時,你根本就無法評估自己的狀況有多糟糕。我們對於自己客觀表現,就跟你喝了酒之後,說了:「沒問題,我可以自己開車回家。」
7. 世界上真的有人不需要太多睡眠嗎?
如果你有看過布萊克.克勞奇《升級》,故事主角羅根的基因在某項任務行動中,被強制「升級」。其中他有個睡眠的基因被更改,那就是 BHLHE41 基因。(應該沒人會記得主角哪些基因被改變了吧哈哈哈)
延伸閱讀 | 《升級》閱讀心得:你會想將自己「升級」嗎?
擁有變異的 BHLHE41 基因的人,可以只睡 6 小時,卻不影響表現。這個基因非常稀有,不到 1 %。不要認為自己就是那個天選之人。
科學家們目前仍在了解這個基因的作用機制,為何這個基因能讓人睡得少,但仍有精神。
8. 安眠藥有助於安眠嗎?
之前有看過《環球生技月刊》的新聞報導,內容提到根據衛福部保健署統計,全台安眠藥的使用量逐年增加,目前申報使用安眠藥的人數超過 450 萬人,平均 5 人,就有 1 人在使用安眠藥。這數字非常恐怖,台灣幾乎要成為失眠之島了。
但是,安眠藥是無法提供自然的睡眠,甚至會損害健康,而且還具有成癮、反彈性失眠等問題。
我之前在幫忙審科普社團的文章,其中有一篇〈推動腦內廢物清除的力量〉,文章所提到的研究顯示,安眠藥 Zolpidem 注射到老鼠體內後,會降低血管與腦脊液(Cerebrospinal fluid, CSF)的流動,降低睡眠期間大腦清除腦內代謝廢物的能力。
我建議盡量能不吃安眠藥,就不要吃。盡量能夠自然的入睡會比較好。書中有提到一些做法,有興趣的人可以找書來看。
睡眠不足的 8 個壞處
現代人普遍睡眠不足,長期睡眠不足的風險會高到我們無法承受,嚴重時可能會要人命。
睡眠不足會與許多精神疾病(阿茲海默症、憂鬱症、焦慮症、自殺、中風、慢性疾病)和生理系統(癌症、糖尿病、心臟病、肥胖與免疫力下降)有關。
以下會提到睡眠不足帶來的其中 8 個壞處。
1. 缺乏睡眠影響記憶與學習
睡眠能幫助記憶騰出空間,這與 NREM phase II 有關,其中關鍵是睡眠紡錘波(sleep spindle),這是一串快速有力的腦波活動,在 NREM 較淺或較深的階段都會產生。
當睡眠紡錘波活躍時,會把暫時儲存在海馬迴的事實記憶,搬移到長期記憶的皮質,進行記憶鞏固(memory consolidation)。
研究發現,睡眠時,睡眠紡錘波越多,隔天學習能力恢復的情況更好。
學習時,若要將學到的內容轉換為長期記憶,早點上床睡覺,不要熬夜讀書。熬夜讀書不會讓你學得比較好。
2. 睡眠不夠,會影響大腦的專注力
睡眠不足會影響大腦的專注力,尤其是疲勞駕駛會帶給人最為致命的影響。
長期的睡眠不足,跟連續二十四小時沒睡覺的影響一樣。即便你週末補眠,仍無法彌補先前損失的睡眠時數。
如果你在開車時感到想睡,請不要繼續開車,因為疲勞駕駛跟酒後駕車的行為是一樣危險。
3. 睡眠不足會造成情緒不穩定
你可能有過這樣的經驗,當你睡眠不足,往往容易情緒失控,因為一點小事就大發雷霆。
造成情緒不穩的原因,在於大腦的前額葉皮質無法抑制杏仁核的失控。前額葉皮質相當於杏仁核的煞車器,若煞車器無法正常運作,你就會喪失情緒的穩定性。
4. 睡眠不足會增加心臟病的風險
睡得少,心就不好。
許多研究發現缺乏睡眠,會增加心血管疾病的風險。書中提到,45 歲以上的人,若每晚睡眠時間少於 6 小時,發生心臟病或中風的風險,會是每晚睡 7 到 8 小時以上的人的 200%。
睡眠不足會對心臟造成如此嚴重的影響,是因為心挑率會上升、血壓會飆高,壓迫或侵蝕血管構造。尤其是對心臟的冠狀動脈,這條為心臟供給血液的血管。
如果血管通道變窄或堵塞,就會造成心肌梗塞。造成心肌梗塞的其中一個原因,就是冠狀動脈粥狀硬化。那些長期睡眠不足的人,冠狀動脈會變窄,因而發生冠狀動脈粥狀硬化的機率會提高 200% 到 300%。
睡眠不足危害到心血管健康的原因,主要是跟「交感神經系統」有關。交感神經系統調控著我們的生理活動,包括呼吸、免疫系統、壓力荷爾蒙、血壓、心跳速率等等。睡眠不足會造成交感神經系統的過度活躍,讓你的身體不斷處於緊繃的狀態,隨之而來的更種健康問題就會顯現而出。就像你過度使用某個機器之後,也會造成該機器的內部零件磨損。
5. 睡得太少是通往糖尿病與肥胖的道路
通常睡得越少,會吃得越多。不只如此,你的身體無法有效處理攝取的熱量,像是無法妥善調節血液中血糖濃度的平衡,因而發展出第二型糖尿病。
根據世界衛生組織統計,2022 年的糖尿病患者已高達 8.3 億。而《MarketWatch》的報導,2022 年美國糖尿病的治療費用就超過 4 千多億美元。
長時間血糖過高的結果,會造成腎衰竭,還有高血壓與心臟病。而充足的睡眠能降低第二型糖尿病發生的機率,所以睡眠真得不可少。
那為何睡得少,會吃得更多呢?
那是因為這牽涉到控制食慾的兩種激素:瘦素(leptin)和飢餓肽(ghrelin)。睡眠不足,會使這兩種激素失去平衡,導致釋放飽足感訊號的瘦素濃度下降,而刺激飢餓感的飢餓肽濃度上升。
此外,睡眠不足會使你更偏好能獲取高熱量的食物,像是甜食、含大量碳水化合物的食物,以及鹹味零食等等,你無法控制大腦對這些食物的渴望,進而造成肥胖的產生。
反過來說,充足的睡眠有助於你控制體重,避免你暴飲暴食。書中還提到,睡得飽,有助於減去脂肪,而不是肌肉。睡不夠,就會保留更多的脂肪,而肌肉作為替代品就被消耗掉了。想要有精實的體態,充足睡眠不可少。
6. 缺乏睡眠會影響生殖系統
睡眠不足會使男性的睪固酮濃度下降,還有精子數量與品質降低等問題。
女性也一樣,缺乏睡眠會使慮泡釋放激素下降,造成月經週期不規律,甚至是生育、懷孕能力下降等結果。
7. 睡眠不足會導致免疫力低下,以及導致癌症發生
睡眠與免疫系統有著密切關係,擁有充足的睡眠,才有較強的免疫力,較不會感冒。
缺乏睡眠會使體內的自然殺手細胞數量減少,這些對抗癌症的免疫細胞一旦不夠,你的身體就沒有充足的武器來對抗癌症,因而罹患癌症的機率會提升。
8. 缺乏睡眠也會影響基因活性
睡眠不足還會侵蝕生命的重要元素:DNA。一旦DNA發生錯誤,就可能導致某些基因的表現過度或不足,造成你罹患疾病的風險大幅增加。
擁有充足的睡眠,體內的基因才能維持正常地活躍。一旦睡眠不足,那些與新血管疾病有關的基因會表現上升,而調節代謝與免疫系統的基因表現會下降。
書中還提到睡眠與染色體端粒的磨損有相關性,這現象與老化或衰老類似。長期睡眠不足的人,會看起來比睡眠充足的人還要來得「老」。
睡眠的十二項守則
1. 遵守規律的睡眠時間
擁有規律的上床與起床時間,一旦養成睡眠規律,會很難改變。若要從十二項守則選擇一項要遵守,那就是這一項。這是最有效改善睡眠的方法。
延伸閱讀 | 《原子習慣》閱讀筆記:微小的小習慣決定你成為什麼樣的人
2. 睡前 2 到 3 小時不要運動
雖然每天盡量要運動三十分鐘,但是睡前兩到三小時不要運動。運動過後的一到兩個小時內,體溫仍然偏高,會不好入眠。
3. 遠離咖啡因與尼古丁
茶、咖啡、巧克力都含有咖啡因,其效果持續約 8 小時,傍晚攝取會讓你難以入眠。
4. 避免睡前飲酒
睡前小酌一點酒或許有助於放鬆,但是酒精屬於「鎮定劑」。若喝太多久,會減少快速動眼睡眠,讓你睡得比較淺。
5. 避免太晚吃大餐、喝太多飲料
你吃下的東西會影響睡眠,像是連續吃兩天高碳水化合物和低脂肪的食物,相較於低碳水化合物和高脂肪,晚上的深度非快速動眼睡眠的量會減少,但快速動眼睡眠會增加,夜間就容易醒來。
吃些輕食沒關係,但是要控制份量,否則會不利於消化,因而干擾睡眠。
此外,晚上喝太多飲料,會導致你夜裡頻繁起床上廁所。
6. 不要服用會干擾或延後睡眠的藥物
有些藥物會干擾睡眠,如果有睡眠方面的問題,建議詢問醫師是否這些藥物會影響睡眠,也可以詢問是否能在白天或晚上較早時服藥。
7. 下午三點之後不要睡午覺
午睡可以補充精神,但太晚睡午覺,晚上會更難入眠。
8. 睡前要放鬆,安排一些輕鬆的活動
睡前不要把事情排得太滿,做些輕鬆的活動,像是閱讀、聽音樂等方式,讓你睡前能夠好好放鬆。
9. 睡前泡熱水澡,有助於入眠
泡熱水澡後,因為血管擴張,會使體溫降低,而且身心靈會更放鬆,更容易入睡。
10. 臥室保持黑暗、涼爽,並遠離電子產品
臥室偏涼會比較好睡,書中提到室溫是攝氏 18.3 度是最理想的睡眠溫度。但這個溫度對於某些人來說,可能太冷了。實際上,每個人適合睡覺的溫度都不一樣,選擇合適的溫度就好。
此外,睡覺保持黑暗,不要有明亮的光線。還有睡前盡量不要使用電子產品,電子產品的 LED 光源會影響退黑激素的釋放,進而影響睡眠品質。
11. 多曬太陽
太陽有助於睡眠規律。每天早上曬三十分鐘的太陽,並在睡前把室內燈光調暗,有助於幫助入睡。
12. 若難以入眠,建議起床做些輕鬆活動,直到產生睡意
如果躺在床上二十分鐘後,仍然難以入眠,這時不是數羊數到睡著為止,而是起床最些輕鬆的活動,像是閱讀或聽音樂,直到產生睡意為止。
無法入眠的焦慮,反而導致更難入睡。
後記
讀完《為什麼要睡覺》後,對於睡眠有更深入的了解。原來睡眠不只是恢復精神而已,還能幫助學習、發揮創造力,還能有良好的情緒面對新的一天。
我們總是以為睡眠可以犧牲的,但是失去的睡眠並不能補回來。我們常認為長時間工作的拼勁,是努力的證明,若是因此壓縮睡眠,反而會影響隔日的表現,短期可能看不出影響,長期健康方面就會出問題。
這讓我瞭解到,要好好珍惜睡眠的時間,睡眠對我們帶來的好處非常多。除了健康的飲食與規律的運動很重要外,還要加上良好的睡眠,或許才是長壽的秘訣。
推薦這本書給有失眠問題和想要了解睡眠科學的人。
其他你可能感興趣的文章:
- 《最高休息法》閱讀筆記:讓大腦獲得真正休息的方法
- 《你不是懶,而是能量低》閱讀心得:現代人需要的是精力管理,而非時間管理
- 《我們為何會做夢》閱讀心得:做夢的腦科學
- 《最佳狀態》閱讀筆記:情商是進入最佳狀態的關鍵
- 《顛峰心智》閱讀筆記:透過冥想重新奪回專注力的掌控權