新发现：晚上不睡损伤脑细胞，次日补觉也没用
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撰文｜摩西
编辑｜南风
声明｜本内容仅为公益科普，谢绝商业用途的转载，亦不构成任何建议。
前言 /
睡眠不足给身体造成的伤害是不可逆的。而现代人熬过一天的工作，夜晚躺在床上刷剧停不下来俨然成为一种通病，内心中“再过一会就睡的对话”好似催眠术，当困意大量席卷而来时，发现天边已破晓，于是携着疲惫的身躯应付次日的工作。
间隙小补一觉，貌似恢复一些“电量”，但接下来的这篇研究表明：白天小睡并不能缓解疲劳，且熬夜带来的伤害是不可逆的。
细胞王国·主编/ 摩西
细胞生物技术公益科普者
推广生命科学的通识认知
慢波睡眠，睡了也没用的“真凶“
许多证据都告诉我们，慢波睡眠（Slow-wave sleep，SWS）是睡眠中最深、最具恢复性的阶段，葡萄糖代谢、激素释放、免疫力和记忆等神经生理现象都在这期间发生，其脑电特征是高振幅、低频率的同步化的慢波（δ波）。在进入慢波睡眠状态的时候，人的意识会消失，心率、呼吸、体温、血压、尿量、代谢率等全部降低，生长激素的分泌达到高峰，对生长发育和恢复体力有重要促进作用。
端粒长慢波睡眠示意图
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来源：网络无版权
慢波睡眠是睡眠中极为重要的一个阶段，当人体在夜间没有获得充足时间的睡眠的时候，接下来即使是在白天也会产生对睡眠的需求，尤其是对慢波睡眠的需求，这被称为恒定睡眠驱力（The homeostatic sleep drive），这是人体维持睡眠和觉醒时间平衡的内部机制，用于保护身体机能能得到充分修复时间。
但也正是这一机制成为了导致无法集中注意力的主要因素——随着清醒状态的时间不断积累，睡眠的压力会增加，并造成清醒状态的不稳定以及注意力的难以保持。
熬夜就会慢波睡眠不足，导致白天的注意力不集中。很多人采取各种各样的方法试图避免这个问题，很多人会在熬夜后小睡，觉得这样就能弥补自己晚上没有睡的觉，但这真的有用吗？小睡能不能达到夜晚睡眠中至关重要的慢波睡眠所达到的效果呢？
美国匹兹堡大学和密歇根州立大学曾经开展过一项研究，研究人员招募了275名大学生参与者进行这项研究，所有参与者在研究第一天的前一天晚上至少睡了6个小时，并在研究第一天上午9:00前醒来。
参与者被要求在到达实验室前不要打盹，在研究前24小时和研究期间不要摄入咖啡因、酒精或其他药物。在晚上到密歇根州立大学的睡眠和学习实验室完成认知学习任务作为基线测试，然后被随机分配到3组：
论文原题截图
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来源：Sleep
第一组参与者被送回家睡觉，他们会被配备一个睡眠活动检测器来跟踪他们在夜间的睡眠情况；
第二组参与者留在实验室，整夜保持清醒，但可以小睡30分钟或60分钟；
第三组参与者同样留在实验室熬夜，但是之后完全没有小睡机会。
在实验室熬夜的两组被允许阅读、完成自己的学习任务、看电视或电影、玩棋牌游戏或从事其他安静的活动，但不允许从事任何会激活自主神经系统的活动。
在研究的第二天上午8:30，睡眠参与者会回到实验室，返还睡眠监视设备，并和所有参与者一起完成上午的任务。这些任务的主要目的是测试两个指标：警惕性注意（vigilant attention）和位置保持（place-keeping），这两者是许多类型表现的基础。
警惕性注意是指在一段时间内保持持续注意力的能力；位置保持是指在面临分心和中断的情况下，按照规定的顺序完成一系列步骤的能力，被试者需要在完成步骤的时候确保没有重复或遗漏。
任务示例
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来源：论文参考资料
完成任务后，研究者比较了三组被试者完成任务的情况，结果表明，尽管小睡确实能一定程度上促进任务完成的准确度，但相比回家睡觉的参与者，熬夜后小睡的被试者在任务中犯错的数量仍然要比回家睡觉的被试者要多得多，也就是说说，短暂的小睡并没有减轻睡眠剥夺造成的警觉性注意或位置保持的损害。
研究数据
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来源：论文参考资料
在包括人类的大多数物种中，睡眠的结构、总持续时间和时间组织在个体的一生中表现出重大变化。睡眠持续时间在晚年减少，而这一变化同时伴随着睡眠宏观和微观结构的改变，其中最大的变化也正是发生在慢波睡眠中。
在出生时，睡眠几乎完全由快速眼动睡眠组成，而非快速眼动睡眠在出生后的头几年逐渐融合，慢波睡眠的数量在青春期前达到一个高峰，然后随着年龄的增长而下降，到老年时睡眠的巩固性越来越差，因此觉醒的次数明显增加，特别是在非快速眼动期睡眠中。
这种随着年龄增长慢波睡眠的减少的起源仍然未知，但目前已经有了许多猜测，其中一种认为，从青春期到晚年，神经元的损失或突触强度的下降可能解释了有关慢波睡眠的的这些变化。慢波睡眠期间出现的δ波、SO和K-复合体，需要大量健康的神经元，而这些神经元随着年龄的增长变得越来越少。
另外，对于老化过程的研究结果表明，在衰老的过程中皮层灰质体积有明显的损失，其中区域分析显示前额叶皮层的损失最大，而慢波正是被认为在这里被触发的。
因此随着年龄增长，获得足够时间的慢波睡眠会变得愈发困难，也就使得白天维持持续而敏锐的注意力成为了很大的挑战。然而这篇研究告诉我们，小睡可能并不能如我们所想的那样带来极有成效的补救，在夜晚获得长时间睡眠仍然是非常重要的。
任性不睡，脑细胞跟着遭殃
而且更值得我们警醒的是，近期一些研究表明睡眠不足可能比以前认为的更严重——会导致脑细胞的永久性损失。根据《神经科学杂志》的一项宾夕法尼亚大学与北京大学合作的研究，研究人员观察了受到类似于深夜或轮班工作的睡眠条件的小鼠的大脑，将测试的小鼠限制在每个24小时的时间段内睡四到五个小时，仅仅三天的睡眠剥夺后，发现昼夜节律被打乱导致脑细胞退化，小鼠的脑干一个特定部分的脑细胞损失了25%。
剥夺睡眠导致小鼠脑细胞受损
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来源：论文参考资料图
不论是为了第二天的良好精力和注意力，还是为了长远的神经细胞着想，研究人员都建议每天保持足够的睡眠时间，
主编叨叨
睡眠的重要性如同人体每天离不开水一样，日积月累的不良睡眠习惯带来的不仅是记忆力减退，免疫系统的功能退化也日趋严重。体内炎症积聚，癌细胞也轻而易举的逃避机体的清除。所以忙了一天的工作，下班后按时美美的睡上一觉，不用在强调了吧？
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