睡觉和觉醒 sleep & wakefulness

腺苷和咖啡因

睡眠的主要调控手段是体内的化学物质:腺苷,它持续地分泌并驱动人体产生睡意。

睡眠的反向调控手段之一:咖啡因 caffeine
咖啡因通过占据腺苷的受体的位置,就像抢停车位,本来是接受腺苷的位置,现在被咖啡因占据了,因为减轻了人的睡意。

什么是合适自己的剂量,喝与不喝咖啡都有比较强的个性化,需要自己通过体验来确定。有些人有突变的腺苷受体 “mutant form of the adenosine receptor”,就像X-Man中变异人一样,也就是说他们体内的腺苷并不需要和咖啡因共用一个停车位,咖啡并不能阻止他们腺苷的增加与发生作用,所以在半夜喝完咖啡以后仍然能够睡得着。



生物钟

生物钟控制着人在睡眠与苏醒两种状态之间的切换节奏。这也是熬夜的人到了天亮时也会感觉到觉醒的原因。

生物钟的调控主要手段比较单一,就是光,尤其是太阳光。

唤醒人体的过程即是激素 “hormone” 起作用的过程,激素是从人体内某个器官释放,进入其它器官的一种化学物质。皮质醇激素从人体的肾上腺释放,是早上醒来的原因。激素进入血液,心脏受体细胞接到到信号会增加跳动频率、身体心率开始增加,接收到信号的肌肉细胞为开始运动做好准备。

在人体苏醒的同时,另一部计时器开始工作。清醒的信号唤醒了睡眠计时器,就像电脑或时钟的计时器,身体和神经系统开始计时,来决定另一种能让人感到睡意的褪黑激素何时从大脑的松果体(一粒黄豆大小的器官)中释放。

所以,人起床得越晚,睡眠计时器的开始工作时间也会被推得越晚,导致入睡也越晚。人的生物钟可以往前或者往后调,半夜看手机的人,相当于把生物钟往后调整了,这样的人进入睡眠晚,当然也很可能在白天更容易犯困或者补觉。而在起床或者醒来之前的一个小时接受光照,可以把生物钟往前调,让晚上的时候比平常更早一点想上床睡觉。



褪黑激素和皮质醇

褪黑激素在一天24小时中都能释放,它有第2种作用,抑制青春期发育的形成。

通过服用含有褪黑激素的药片的方式来帮助睡眠,并不推荐。原因有二:
褪黑激素能够帮助进入睡眠,但不能帮助保持在睡眠的状态里面。
市面上购买的褪黑激素的剂量并没有统一的标准,适合于个人的标准也往往因人而异。

经过一夜的睡眠,我们睁开双眼,第一束光线进入眼睛以后,开始唤醒新的一天。我们的视网膜神经系统对于特定的光线做出反应,并通知我们的大脑中央处理系统,类似于一个中央时钟,这个中央时钟联结着身体的所有神经和系统,触发皮质醇和褪黑激素两种激素水平的自动调整。

皮质醇提升专注和注意力,行动和反应能力,是我们在清醒状态下所需要的。平时在生活中遇到某些紧张的事件时,也会引起皮质醇的升高。褪黑激素的作用前面已经讲了。

如果中央调节时钟出现紊乱,走时不准了,会引起皮质醇和褪黑激素两种激素水平的紊乱,从而引起一系列的问题:抑郁、失眠、心血管系统疾病、痴呆等。



神奇的太阳光

我们的视网膜神经元对特定的光线有反应,那就是日光。特定角度的日光,即太阳刚升起时候的低角度日光能够很好地激活这些神经元。
当太阳升到头顶的时候,光子的数量和质量会发生变化;
隔着窗户或者墨镜看日光,效果会相差50倍以上;
晚起或其它因素导致错过低角度的太阳光,就会错过校准人体的皮质醇时钟的机会。

在光照良好的情况下,30到60秒的时间就可以校准人体的中央时钟,调准皮质醇和褪黑激素的韵律。把所有的激素水平调整得整整齐齐。

在阳光不好的情况下,可以在户外多走一段时间,以得到相当于1000~5000个勒克斯(光能量单位:1勒克斯等于1根蜡烛照在一米远的地方的一来方米表面的强度。)的光照。因为在早晨的时候视网膜神经细胞不足够敏感。

虽然在主观感觉上,隔着窗户的阳光甚至更温暖一些,但通过仪器测量会发现它的强度会降一半以上。所以有可能的话,开着窗户会更有益处,对于接收必要的光照而言。

另外有关于下雨天或者其它恶劣天气的情况,这种情况下,阳光并不是消失了,只是强度减弱了。换而言之,在不淋湿自己的情况下,接受适量的光照仍然有益。

如何判断照射时间的长短对自己而言是否足够呢?通常而言,你的身体会知道。通过对生物钟的校定,你会发现早起更有规律,精力变得充沛以及睡眠质量变好。

光会抑制褪黑激素的形成,特别是蓝光,这也是不建议在晚上入睡前看手机的原因,但是蓝光并非一无是处,在早上的时候,适量的照射是有益的。

因此每天早上在阳光下步行10到20分钟总是有益的。而这个时间并非一定要和太阳升起的时间同步。只要是上午都可以。如果没有这个条件,接受室内灯光的照射也可以,但是要注意,尽管室内的光线看起来更明亮,那只是因为照明灯具的聚光效应,从激活视网膜神经元的角度来说,并不比室外有效,即使是处在光照不充足的室外。

而对于弱视或者失明的人,他们仍然保留着相应的神经元细胞,他们的生物钟调节机制和普通人并没有不同。



日出而做,日落而息

阳光是健康的睡眠和苏醒机制的基石,也是晚上香甜入梦的有力支持因素。它是人类进化以来形成的基础调节机制。
一天24小时,整个地球就是这样绕着太阳转的。

古代人和自然的关系更为简单和朴素,今天斯坦福大学的神经系统的教授讲的知识,和几百甚至千年前古人的建议和做法是相通的,那就是:
日出而做,日落而息。

在气功的站桩中,有一个细节特别讲到,在早晨太阳刚升起的时候,面向东方,双眼微眯,注视初升的太阳,感觉太阳的能量进入身体。有时候我们可能会带着有色眼镜看中国传统文化中的气功。然而古人的这一做法,虽然在当时没有解剖和脑神经科学研究的帮助,却是对人与自然关系的朴素理解和直观验证。

在早晨接受阳光照射的基础之上,辅以适量的运动,将更有助于养成早起的习惯。

之对应的,在傍晚接受即将落山时分太阳光线的照射,可以帮助我们抵抗在晚上受到过于明亮光线照射的影响。它告诉中央时钟,现在可以开始进入夜晚模式了,即使你在晚上坐在电脑前面加了一会儿班,接受落日余辉的照射仍然是有益处的。



眼睛的秘密

有些生物比如蝮蛇在头骨上有个小洞,允许光线通过以调节松果体褪黑激素的分泌。而对于人类而言,允许光线通过的洞口即是人的眼球位置。

之前有论文发表说,通过用光照射膝盖后方的位置,可以起到调节人体生物钟的作用。后来这篇论文被撤回了。目前为止所有研究发现都指向眼睛是人体唯一的感光器官,人体生物钟的唯一直接调节器就是眼睛对光线的感应。

通过对人体眼球的生理构造的了解,发现视网膜神经细胞特别对于来自上方的光线比较敏感,因为在进化过程中,这一构造本身是为了接受来自阳光的刺激。
因此,对于半夜起夜的人而言,起夜灯放置的位置越低越好,以减小对于视网膜神经的刺激。另外篝火、烛光和昏暗的灯光也不会刺激到视网膜神经,因为它们只是对于特定的红光和蓝光有比较敏锐的感应。

现代生活中光污染无处不在,到处是低头族以及坐在电脑前一整天的人。我们几乎需要接受从早到晚的光线照射。
有发表于《Cell》上的研究表明,在晚上10点至凌晨4点之间接受手机、电脑等光线的照射,会抑制人体多巴胺的分泌(抑郁的成因)、抑制人的学习能力。

之前在公司加班的时候,保安会做一件事情,到了晚上九点的时候,会巡逻各个办公室并把办公区域的日光灯给关掉。节能的同时也是一个下班的提醒。正在忙的自己有时候会不喜欢这种做法,现在事后看却是为了助眠而有益的做法。



加班容易 入睡很难

人体有一种特殊的能力,只要自己愿意或者情况需要,我们可以让自己工作到很晚或者干脆熬夜到凌晨。但是反过来,我们要让自己进入高度放松或者睡眠的状态,却没有像勒令自己加班到深夜那么容易。

我们的自主神经系统似乎有一种不对称的工作模式,强迫自己提神比强迫自己入睡更容易一些。所以思想好像是很难主动让其放松的。

在身体和大脑的关系中,对于大脑的调节,光照仍然是基础的。
光线是唯一直接输入眼睛中的神经元,也是人体中央时钟的直接调节者。
除了光照之外,进食、运动以及药物等,也会影响生物钟的节律。

非深度睡眠是一种易于开展、成本和代价不高的调节方式,它包含两种形式:
瑜伽放松法。瑜伽训练,从本质上来说,就是通过控制身体来达到对于放松思想的间接控制。
非深度睡眠的小睡,也是非常强大的方式,它类似于把身体重置了,获得清醒的能力以及情绪更加平稳。

然后来讨论药物和食物。

基本的观点是:几乎你摄入的任何食物或者药品,任何成份,都会对人体生物节律产生影响。

多数的助眠类药物未经医生处方不推荐个人服用。芹菜素也能助眠,但它会抑制体内的雌激素。
而另一方面,有些能量饮料,内部可能含有较多左旋牛磺酸,过多的牛磺酸可能会引起微血管的损伤,比如眼睛变红。而如果眼睛变红了,有可能大脑内部的微血管已经受到一定程度的损伤。

无论如何,谨慎地使用,非必要不使用,谨慎评估个体的合理接受范围。



什么是真正的自由

地球上所有的生物中,人看起来是高度自由的:
他可以飞上高空,可以下到深海,可以在少阳光的极地或者热带栖居;
而相对应的,其它动物的活动栖息范围没有像人这么的广泛;
他可以就地取材,适应不同的食物和食材;
而相对应的,其它动物的饮食食谱更为固定。

在原始时期,他可以自己决定,采哪一棵树上的果子,以及什么时候采摘。
但是,所有的这些看似“自由”的背后,都有一个深深的基础:“生物钟”。

这个每24小时循环一次,依托着太阳和升起和落下的节律的生物钟,是任何人都要遵循和无法改变的。曾经有人尝试居住在暗不见光的洞穴中连续数日或者挑战连续数日不睡觉,最终都没有人能够有方法打破人体内生物钟的节律。

在食物、安全得到基本保障,物质相对丰富、信息唾手可得的现代社会生活中,并非要倡导一种返朴-回到过去的生活方式,但是基本的是,不能违背只有顺应人体的生物节律,象尊重地心引力一样尊重人体的生物节律。

这是更平静、更幸福生活方式的唯一途径。




申明:
摘自:斯坦福神经科学教授Andrew Huberman Podcast 学习笔记。
在学习过程中揉合进了个人的观点,并且无法明确区分哪些观点属于Huberman,哪些观点仅是我个人的臆想。
仅为个人整理和记录使用,不对任何人在任何场景下使用或者解读上述观点负责。



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