周末补觉真能回血吗？新实验告诉你：基本没用
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由于种种原因，睡眠不足成了现代人的心头之痛。许多人会想通过补觉的方式来恢复身体和精力，但一项最新的研究可能会给人们泼一盆冷水：如果连续 10 天缺觉，一星期可能都恢复不过来。
图片来源：Pixabay
本文转载自公众号“环球科学”（ID:huanqiukexue）
审校 吴非
在现代社会，缺觉是许多人面临的问题。据美国疾病控制与预防中心（CDC）2014 年的统计，若以每日睡眠时长不少于 7 小时作为睡眠充足的标准，美国全国有 35.2% 的成年人睡眠不足。中国卫生健康委员会 2019 年发布的《健康中国行动（2019-2030 年）》则指出，我国成年人平均每日睡眠时长为 6.5 小时。特殊工种、加班，学习压力大，社交活动频繁或是自制力不强导致作息不规律，都可能让我们难以得到充足的睡眠。
在科学界，人们早已认识到短期和长期睡眠不足造成的危害。有研究发现，即便是只有一晚上睡眠不足，都可能影响人的决策能力和警觉性。而长期的睡眠不足，则会增加患心脑血管疾病、抑郁症、糖尿病和肥胖的风险，损害认知功能、记忆力和免疫系统。不过，对于长期睡眠剥夺影响认知功能的机制，以及认知功能受影响后的恢复过程，目前还没有充分的研究。很多人可能会认为，缺觉之后好好补觉就能恢复，但事实真的是这样吗？为此，一支来自波兰的研究团队开展了一项实验。他们的结果也许会让人们有些失望：长期缺觉之后想要完全恢复，并不是那么容易。
“严苛”的睡眠限制
起初，研究团队招募了 23 名被试进行连续 21 天的实验。在最初的 4 天（基线期）里，被试们按照自己的日常作息正常生活即可。接下来，他们要进入连续 10 天（限制期）的“缺觉”状态——接受睡眠限制（即部分睡眠剥夺），每天的睡眠时间需要减少 30%，而且不允许日间打盹。最后，被试们进入 7 天的恢复期，在此期间他们的睡眠时间不受限制。由于部分被试没有完全遵循实验方案以及实验设计的更改等原因，最终只有 13 人的数据被完整地分析。
实验流程（图片来源：研究论文）
在整个实验过程中，研究人员对被试们进行了一系列主观和客观的认知、行为、神经生理测试。其中，在基期的测试结果为限制期的睡眠时间设定提供了参照。
被试每天需要进行经典的 Stroop 测试，以测试其认知信息处理能力。这项测试内容非常简单：实验者给出一系列以不同颜色的字体书写的表示颜色的单词，字体颜色和单词所表示的颜色既可能相同也可能不同，被试需要尽快、尽可能准确地依次回答这二者是否相同，其回答的反应时和准确率都会被记录下来。在每一次 Stroop 测试中，被试需要接受 400 多次刺激，也就是依次对 400 多个单词作出回答。在测试之前和测试过程中，被试的脑电图会被记录下来，用以分析他们的脑部神经元活动以及对问题刺激的响应。
字体颜色和单词表示的颜色一致（左）和不一致（右）的Stroop测试。
除了常用的 Stroop 测试和脑电图外，在这项实验中，研究人员还采用了另一种在这一领域较新的手段，即通过可穿戴设备实时记录被试一天的活动量。已经有研究表明，活动量的变化或能提示睡眠不足，或是对睡眠剥夺的响应。
难以“补足”的欠觉
在 10 天的限制期间，被试在所有测试指标上都表现出了认知功能的下降，不过这一点并不令人感到意外。真正重要的问题是，在充分休息了一星期之后，被试们缓过来了吗？
答案是：基本上没有。虽然被试在恢复期的主观睡意评分和基准水平相近，并且低于限制期，也就是说他们自我感觉困倦程度已经恢复了正常，但对客观指标的分析显示，结果远没有那么乐观。
在 Stroop 测试的准确率、活动量分布等指标上，被试的表现得到了部分恢复，但与基准水平仍有差距。在每次 Stroop 测试中，随着刺激数的增加，他们的表现会呈现下滑的趋势。与测试开始时相比，被试在每次测试结束时回答的准确率会出现下降，这一下降量可以用于比较不同实验条件下的表现差异。在基期时，这一趋势非常微弱，平均不足 0.1%；而在限制期，下降趋势变得显著，准确率的平均下降幅度达到了约 2%。在恢复期，虽然平均下降幅度减小到了 1.5% 左右，但仍与基线期存在显著差异。
此外，研究人员对被试进行不同持续时长的活动的分布情况进行了拟合，发现相较基准水平，在限制期内分布朝零点偏移，也就是说被试会更多地进行持续时长较短的活动；到了恢复期时，偏移程度有所逆转，但仍未恢复到基准水平。
而从脑电图的结果来看，在相关指标上被试完全没有得到恢复。在限制期和恢复期，被试在 Stroop 测试中的神经元响应均弱于基准水平。静息状态（测试前）的脑电图则监测到，在限制期和恢复期内，被试在闭眼状态下大脑的阿尔法波比基准水平更弱，而这与睡意增强相关。
在这一系列测试中，只有一项指标得到完全恢复。在恢复期内，被试进行 Stroop 测试的反应时的平均增量与基准水平相当，而显著短于限制期，也就是说在这项指标上，被试恢复到了睡眠剥夺前的水平。
图片来源：Pexels
对这些实验结果，研究人员尝试用不同的机制进行了阐释。例如，有学者曾提出，在长时间经受睡眠限制的情况下，大脑会发生适应性的变化，以保证其表现的稳定性，但这时大脑的表现会比正常状态下差；而即使是睡眠得到恢复，这些变化也会维持，导致大脑的功能无法迅速恢复到正常水平。另外，在持续经受睡眠限制时，睡眠周期可能会发生改变（例如慢波睡眠期或者快速眼动期代偿性地延长）；内分泌的变化也可能产生影响。具体是什么机制在睡眠剥夺和恢复的过程中起作用，仍有待进一步的研究。
鉴于目前这一领域仍有诸多未解之谜，研究人员表示，将来的研究可以探究更长的恢复期的效果，并招募更多被试、扩大样本量，以对恢复的进程进行更详细的剖析，了解不同功能恢复的顺序。
总而言之，从目前已有的证据来看，如果平时经常缺觉，饱睡几天并不能让人恢复“元气”——保证充足的睡眠，才是真正善待我们的脑子和身体的做法。
论文信息：
Ochab JK, Szwed J, Oleś K, Bereś A, Chialvo DR, Domagalik A, et al. (2021) Observing changes in human functioning during induced sleep deficiency and recovery periods. PLoS ONE 16(9): e0255771.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0255771
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