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追问新知 | 关于睡眠,你低估了什么?《科学》杂志最新特刊解读(上)

TCCI追问 nextquestion 2022-05-05

追问按

莎士比亚曾把睡眠比作生命筵席上的“滋补品”。睡眠是机体不可或缺的生理需求,良好的睡眠不仅有益于我们的大脑与精神健康,更是对我们的心血管和免疫系统多有裨益。然而,现代社会的快节奏让我们被迫地牺牲睡眠,低估了睡眠的重要性。在过去的几十年里,我们对睡眠及其调节所涉及的基因、分子、细胞和神经回路有了很多了解。然而时至今日,科学家仍然无法盖棺定论我们为什么要睡觉。


在本期“追问新知”中,我们将解读《科学》杂志近期发表的睡眠特刊,科普近年来有关睡眠功能以及睡眠调控的最新见解。在坠入梦乡之前,让我们一起探索睡眠的奥秘。



闭上眼,放宽心,在均匀的呼吸声中放松身体,逐渐意识迷离,步入周公的领域。睡眠几乎占据了人类生命长度的1/3,当今学界的主流观点认为,睡眠是人类维持生存过程中没有讨价还价余地的重要生理状态,睡眠对人类的价值不亚于空气、食物和水。


科学起源于现象的观察,但千年过去,人类对睡眠这一广泛而保守的现象的理解仍然不够完全。有趣的是,睡眠并非人类等脊柱动物的专属。简单至没有大脑的海绵等物种中,都被发现有周期性的休憩状态,且不同种类动物的“睡眠”表现千差万别。


▷ 不同动物的睡眠表现,图片来源:Science


最近,《科学》杂志发表的睡眠特刊从多个角度对睡眠展开详尽的阐述。今天我们的文章就将跟随特刊作者们的思路,来对睡眠这一司空见惯的行为多一些了解。


既往研究表明,完全的睡眠剥夺会导致模型动物走向死亡,在志愿者身上开展的睡眠剥夺实验也给正常的生理机能造成了较大的影响,长达数日的持续清醒会导致非自愿睡眠现象的出现,突如其来的睡眠在驾驶、运动等场景中同样可能带来致命危险。由此看出,睡眠并非时间充裕者的奢侈品,而是生物发挥正常生理功能的必须。


在现代社会中,睡眠健康的处境有些微妙复杂。一方面,“时间就是金钱、效率就是生命”的标语深入人心,让人们有意无意选择压缩睡眠时间以提升生产力。另一方面,不少人选择在白天的忙碌工作后从睡眠时间中挤出一部分用于娱乐休闲。睡眠的生理重要性和社会对其价值的低估之间的矛盾,导致了个体和群体水平健康状况的受损。


对睡眠健康和睡眠对机体影响的充分了解,有助于民众和社会作出调整和改进,塑造睡眠健康观念,改善睡眠情况,从而让其健康效应的潜能得到更彻底的发挥。


图片来源:Science


睡眠健康的概念

睡眠健康的概念并不局限在一个方面,拜瑟教授(Buysse)的RU-SATED模型对睡眠健康进行了六个维度的划分,分别包括:规律性、睡眠满意度、警觉性、时机、效率、以及持续时间


所谓规律性是指睡眠的起始和结束时间在每一天中基本相似,既往已有研究证明不规律的睡眠和2型糖尿病等不良结局显著相关。这可能是由于器官、组织生物钟的一致性降低、细胞和器官压力应激模式杂乱无章等。满意度虽然是主观指标,但依然是睡眠健康的提示特征。睡眠满意度评价可能揭示难以发现和评估的睡眠质量受损,也是缺乏客观评价标准和仪器时的重要依据。


一觉醒来,神清气爽还是哈欠连天?白日的警觉性也是睡眠健康的标准之一,也有着重要的安全和心血管代谢提示意义。昼夜节律驱动的睡眠时机的稳定,则有助于大脑和机体功能的恢复。躺在床上用于睡觉的时间和真正睡着的时间并不是同一概念,低的睡眠效率已被证明和白日功能失调及不良的心脏代谢特征相关。


效率再高,睡眠的时长也同样关键。目前的共识、指南推荐成年人应保证7-9小时的夜间睡眠。从婴幼儿到老年,睡眠的时长需求也在逐步缩短,但在节奏紧凑的当今社会,又有多少人能保证达标的睡眠时间?



睡眠与身心健康

虽说睡眠很重要,但具体到身体的方方面面,其影响有多大?大多数人可能不甚明了。根据目前的研究成果,睡眠对心血管、代谢、免疫、心理精神、行为、认知和各系统的交互均有影响。


图片来源:Freepik


不正常的睡眠模式会导致高血压病、心血管病的发生率以及心血管病的死亡率升高,睡眠习惯和质量也和高脂血症、冠心病、血管疾病、心肌梗死、卒中等疾病相关。在长期有着较短睡眠习惯(6小时及以内)的人群中,肥胖的发生率也更高。睡眠的剥夺、时间过长或过短则会对细胞因子、抗体、白细胞的产生和功能发挥造成影响,导致机体处于促炎状态 ,而炎症又是心脑血管病的发病危险因素之一。习惯性的睡眠缺乏甚至会导致感染可能性升高、恢复能力降低、疫苗反应迟钝等不良结局。


失眠是抑郁公认的危险因素,长期的失眠、噩梦、不正常的睡眠时段习惯甚至可能和自杀风险增加相关。较差的睡眠质量也和不良饮食习惯、过度的能量摄取、较少的运动、过多的烟酒摄入存在关联。在前瞻性研究中,不佳的睡眠也和阿尔兹海默症的发生和进展有关。除了前述单方面的影响外,睡眠同样对多系统存在交互的影响和作用。


塑造睡眠健康的要素

既然睡眠的健康对机体的结局存在着如此全方位的影响,寻找塑造健康睡眠的相关因素便可能是改善现状、解决问题的关键。


首先,个体层面的因素最为直接,这些因素根植于日常生活,年龄、性别、种族、信念、行为、情绪乃至基因都被证明和睡眠情况息息相关,如老年人的睡眠质量和时长要普遍更差一些,女性则有着相对较高的失眠风险和较低的睡眠满意度,心态积极向上的人可能有着更佳的睡眠体验。


社会层面的因素诸如社会经济状况、工作职业特征、家庭情况、邻里现状和关系等也会影响睡眠质量。为生计所迫的人,睡饱、睡足着实是奢侈的空谈。经常倒夜班、长距离通勤、工作压力大、失业等都会对睡眠质量和时长产生不利影响,需要照看小孩的年轻父母和四世同堂的大家庭也面临睡眠不足的风险,恶邻、过多的交通、噪声等也是不容忽略的睡眠影响因素。此外,所处国家的技术、政策、地理、全球化等社会级别的特征、睡眠健康的社会生态学模型等,也在科研人员的探索范畴中。


▷ 睡眠健康的社会生态模型,图片来源:Science


科技对睡眠健康的影响

近年来,新技术的应用和大数据的加持使得睡眠健康相关的科技设备有了长足进展。便携式睡眠时长/质量的测定设备如iWatch、智能手环、睡眠呼吸监测仪等已能提供较为准确的睡眠信息,同时测定的心率等数据也有辅助的参考意义。来源于真实世界的大数据对睡眠相关研究的促进和助力也是颇有研究价值的课题。


但也要注意的是,颇为普遍的睡前的电子设备使用,对睡眠存在着相当不利的影响。睡眠电子设备的使用可以延迟睡眠开始、减少睡眠持续时间、损害睡眠质量、恶化昼夜健康,以及影响日间工作的开展,上床准备睡觉前,还是应该把手机放的远一点。


睡眠健康,研究到转化的挑战和机遇

如何阐明睡眠更深层次的生物学内容?如何理解睡眠在细胞水平的表现和特征?睡眠健康不同层面的神经科学机制如何讲清?如何将睡眠和节律与临床结局连结,构建适用于更广泛人群的转化模型?都有待进一步研究的发掘。整合健康睡眠相关的行为学、社会学和环境影响因素的神经科学模型的构建、更好的睡眠健康追踪和数据解读的技术策略的开发,亦是睡眠研究到应用的挑战。


挑战之余,睡眠健康也存在重要的研究机遇。睡眠在人类生理学中扮演着基石作用,研究取得的成果将带来重大的意义和转化价值;睡眠和身心健康密切相关,在现有的临床试验中还没有得到充足的重视,制度的完善将有助于更多睡眠健康相关数据的收集和分析,进而用于后续的分析;睡眠健康的多维度特征和目前存在缺陷的正常、异常二分类,意味着研究仍存在巨大的空间;睡眠健康的促进也可能是减少不同种族、社群健康差异的途径之一;真实世界中睡眠相关研究数据的采集日渐廉价、易获取,更大规模和更高质量的研究也日益可行。


期待睡眠研究的不断进展,能逐渐揭示酣睡状态下大脑中不为人知的另一面。对睡眠更深层次的理解,可以在个体、社会和人类层面为身心健康带来增益。有朝一日,愿疲惫的人儿在一天的忙碌后都能共享安眠的喜悦。


作者:小土豆

编辑:Jiahui,EY

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