陈根：保“量”追“质”，睡眠为什么这么重要？

众所周知，睡眠是生命过程重要的组成部分，占据了每个人生命至少三分之一的时间。如果将人体比作一台依靠电池运行的机器，那么，占据了每个人生命三分之一时间的睡眠，就是在为人体这台机器充电。睡眠的重要性不言而喻，英国剧作家托马斯·戴克甚至把睡眠形容为一根“把健康绑在身体上的金链子”。

睡眠是每个人生活中很自然的一部分。睡眠不是一个人在无所事事的时候用来填补时间的行为——睡眠是一种必需的活动，而不是可选的活动。可以说，是睡眠日复一日帮助人体进行恢复、重组和成长，才让生命活动得以持续。

然而，就算不断有研究强调良好睡眠的重要性，似乎也改变不了人们的不良睡眠相关行为。根据世界卫生组织的最新数据，全球范围内近三成的人有睡眠问题。也就是说，全球大约每三人中就有一人存在睡眠障碍——睡眠，是怎么从健康“金链子”变成了健康“拦路虎”？面对睡眠之必要，人们还能做什么？

为什么需要睡眠？

了解睡眠，先从了解脑电波开始。脑电波是从大脑数十亿的神经元发送出来的电脉冲，脑电波在神经元之间传递和同步，让大脑拥有其他器官都无可比拟的效率。 其中，脑电波包括Delta脑电波（δ波）、 Theta脑电波（θ波）、Alpha脑电波（α波）、Beta脑电波（β波）、 Gamma脑电波（γ波）五种，每一种脑电波都有着不同的“带宽”，功能也不尽相同。

睡眠的不同阶段对应着不同脑电波的变化。第一阶段是睡眠的最初5~15分钟，即浅睡眠阶段。在这个阶段，大脑同时产生着Alpha脑电波和Theta脑电波。第二阶段持续约20分钟，第二阶段里，大脑开始产生短时的快速脑电波活动，即睡眠纺锤波，同时人体的心率开始减慢。第三阶段Delta波开始出现，大脑开始从轻度睡眠过渡到非常深度的恢复性睡眠。

第四阶段持续大约30分钟，也就是所谓的深度睡眠阶段。在深度睡眠阶段，人类生长激素会在此阶段被释放，大脑进行排毒，同时记忆会得到巩固。第五阶段也被称为快速眼动阶段，这个阶段的特征是眼球的快速运动以及大脑活动和呼吸速率的增加。梦境也大多数发生在这个阶段，原因正是大脑活动的增加。

事实上，不只是人，小到线虫、昆虫，大到包括人在内的各种哺乳动物，所有被研究过的、有神经系统的动物都需要睡眠。但各种动物需要的睡眠时间则不同，大象每天只要睡2个小时，夜猴却需要多达17个小时的睡眠。

究其原因，近日，以色列两所大学的科学家则给出了答案。其发表在《分子细胞》（Molecular Cell）上的研究揭示了生物需要睡眠的一个普遍原因——为了修复神经活动时裂开的DNA。

DNA作为携带遗传信息的载体，容易发生持续性地损伤。其实，DNA发生损伤是一种无法避免的生命现象。当人们需要工作、学习、活动时，紫外线、X射线等因素都会对DNA造成影响。甚至大脑有时为了加速学习，还会主动让神经元中的DNA自断双链，让所需的基因快速表达。

然而，虽然DNA的断裂似乎是一种不可避免的现象，但DNA的断裂又同时被认为是一种极其危险的DNA损伤，通常与癌症、神经退化和衰老有关。在DNA双链断裂的情况下，双螺旋结构被一分为二，而如果细胞中类似的DNA损伤不能够被有效修复的话，重要的遗传信息就会出现缺失。这时候就会伴随细胞死亡的发生，或者诱发永久性的遗传改变以及细胞转化。

避免这些损伤的危害的唯一办法就是修复它们。虽然在DNA损伤修复过程中很多酶类都会一起发挥作用来最大限度地恢复DNA中的遗传信息，但DNA双链断裂的修复过程依旧十分复杂，需要激活多条信号通路、募集多种酶和蛋白复合体，因而也需要较长的时间。

然而，在白天，由于机体的活动增加，再加上神经细胞的修复能力有限，它们往往只能先集中力量优先修复重要的区域，DNA的损伤往往不能及时得到修复。在这样的情况下，修复工作自然就拖到了晚上。

为了研究睡眠对修复神经活动时裂开的DNA的影响，以斑马鱼为对象，研究人员先是在斑马鱼清醒时，给斑马鱼喂食了一种神经惊厥剂——戊四唑，使得斑马鱼DNA的断裂位点数量在摄入戊四唑3小时后就增加到了活动一天后的水平。正常情况下，在休息10小时后，断裂位点数才会降到较低的水平。

然而，研究发现，暴露在戊四唑中后，这些斑马鱼需要的睡眠时间会增加。而发挥作用的关键，就是大脑中的PARP1蛋白。当神经元中的DNA发生损伤时，PARP1蛋白是损伤修复系统中反应最快的蛋白之一，它能在生物清醒时就到达损伤的位置进行标记，同时还会让大脑发出催促生物睡觉的指示。

而当生物进入睡眠后，染色体的活动会相应加快。PARP1蛋白会在损伤位置召集一组可以修复DNA的蛋白Rad52和Ku80，以修复DNA的损伤。也就是说，随着神经元DNA损伤累积，睡眠压力会逐渐增加，强迫生物睡觉。

此外，研究还发现，如果只休息2个小时或者4个小时，斑马鱼DNA上的断裂位点数只会略微降低。在这种睡眠被剥夺的情况下，DNA的损伤不仅会增加，更是会无法修复。

可以说，面对千疮百孔的DNA，睡眠似乎是最优的解法，也是唯一的解法。

睡眠的使命

显然，睡眠是一种必需的活动，而不是可选的活动。人体的睡眠从第一阶段开始，然后依次递进到第四阶段。在进入快速眼动阶段之前，人体会重复进入第三阶段，然后是第二阶段。一旦快速眼动阶段结束，睡眠通常又会回到第二阶段。90分钟是一次睡眠的循环，每个晚上，人们都大概会经历四到五次这样的循环。睡眠就是在这样的循环里完成自己的健康使命。

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