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猿类的床、恐龙与半脑睡眠

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2023-02-05

迄今为止被研究的所有动物物种都会睡眠或与之类似的行为。

关于睡眠清醒这两种状态,有两个说法:

  • 先有清醒后有睡眠,睡眠是为了修复清醒时的损伤
  • 先有睡眠后有清醒,即睡眠是这个星球上第一种生活状态,从睡眠中醒来,清醒就出现了。但如果睡眠是这么重要,有这么多益处的话,那为什么生物还要醒过来呢?

物种之间的睡眠差异

1. 总睡眠时间

总睡眠时间是生物睡眠最显著的不同之处。举些例子:大象睡眠时间是 4 小时,老虎和狮子是 15 小时,棕蝠是 19 小时(羡慕~),松鼠是 15.9 小时等等。

造成物种间睡眠时间差异的原因很复杂,包括饮食、栖息地内捕食者/猎物的平衡、代谢、神经系统等。

2. 睡眠的组成

目前被研究的所有物种都有非快速眼动睡眠阶段,而只有鸟类和哺乳动物(但不是所有)才具有成熟的快速眼动睡眠。

研究结果表明水生哺乳动物几乎都没有快速眼动睡眠,比如海豚和虎鲸。但是半水生哺乳动物,比如海狗,在陆地上它们有非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠;进入海洋后,它们几乎完全停止了快速眼动睡眠。然而本书作者不相信这个观点,他认为水生哺乳动物也有它们自己的快速眼动睡眠的形式,只是我们当前还没有检测出来。

3. 睡觉的方式

一些让人难以置信的例子:比如鲸类只有非快速眼动睡眠,但神奇的是,它们可以一次只用半个大脑睡觉!因为是生活在水中,它们需要有一半的大脑必须保持清醒,以维持生命必须的运动,一边睡好了可以换另一边。还有,这种事情,鸟类也能做到。鸟类的其中一边大脑睡眠时对应的那只眼睛会闭上,而清醒的那半大脑对应的眼睛是睁开的~真是长见识了。而且鸟类有快速眼动睡眠,它们可以同时用两边大脑睡觉(按目前的研究,快速眼动睡眠需要两边的大脑都睡眠)。对于某些鸟类物种,它们聚在一起时,是有可能在飞行的过程中睡觉的!这时候它们会排成一个横排,最左边的鸟会用右半脑睡觉,左半脑保持清醒;最右边的鸟会用左半脑睡觉,右半脑保持清醒;而中间的所有鸟都是两边大脑都睡觉,这样就能进行全景威胁检测。而且两端的鸟飞累了还会相互换下顺序,相应半脑的行为也会互换~我真的是惊呆了,太机智了。

作为人类,我们虽然没有这么变态的功能,但其实也是具备类似的能力的。我们在家睡觉的时候,我们两边大脑的深度非快速眼动睡眠的脑电波的深度几乎是相同的,但如果我们到了酒店,或是陌生的环境,此时一半的大脑就会比另一半睡得浅些,有点类似在站岗,警惕周围可能出现的威胁。在新环境待的时间越长,大脑两个半球的睡眠深度就越相近,这也许是我们许多人在酒店房间的第一晚睡不好的原因。

4. 特殊情况下,睡眠模式会被削弱

比如,饥饿的时候,寻找食物的行为将会取代睡眠。

另一个例子是虎鲸和幼鲸的联合睡眠剥夺。雌性虎鲸一般是到远离群体的地方产幼崽,然后再带它们返回鲸群。在回家路上,多达 50%的幼鲸会被杀死,非常危险。因此在返程中,母亲和幼崽都不会睡觉。这种行为对幼鲸来说是非常令人惊讶的,因为其他任何物种睡眠需求最高的时期,就是刚出生不久的那段时间。

在跨洋迁徙过程中,故意剥夺睡眠程度最令人难以置信的是鸟类,尤其是白冠带鹀,它们对完全的睡眠剥夺具有无比强悍的适应能力。如果在一年的迁徙期在实验室剥夺一只白冠带鹀的睡眠,它几乎不会受到任何不良效果的影响;而在这段时期之外的时间剥夺它的睡眠,它就会出现大脑和身体功能的紊乱。简单来说,这种鸟进化出了一种非凡的生物抵抗力,能适应完全的睡眠剥夺,不过只在重大生存需要时才起作用。美国军方还专门投了一大笔钱研究它们,因为他们希望制造出 24 小时不用休息的士兵。

关于人类睡眠

人类睡眠模式可有以下几种:

  • 单相睡眠模式,白天干活,晚上睡觉
  • 双相睡眠模式,单相睡眠模式的基础上加上午休(30~60 分钟)
  • 多相睡眠模式,一天睡好几次,常见于婴儿期

其中,如果双相睡眠的午休被剥夺,即变成单相睡眠模式的话,对寿命有很大影响,同时会增加心脏病患病风险和死亡率。

人类的快速眼动睡眠对情感的影响和激发创造力有巨大的作用,后面章节有详细说。

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