科學(xué)能讓我們睡得更好嗎?

編譯 邢鴻飛

我們?nèi)祟愐簧杏腥种坏臅r(shí)間在睡眠中度過(guò)，對(duì)周圍的環(huán)境渾然不覺，甚至還會(huì)暫時(shí)麻痹。這種脆弱似乎會(huì)降低我們生存的概率，從進(jìn)化的角度來(lái)說(shuō)，它一定也會(huì)帶來(lái)巨大好處。然而，我們對(duì)這些益處的最佳猜測(cè)往往來(lái)自觀察睡眠減少時(shí)會(huì)發(fā)生的情況。

據(jù)我們所知，所有的動(dòng)物都有各自睡覺的方式；如果睡眠時(shí)間大量減少，它們就會(huì)死去，這其中確切的原因還不清楚。

2015年，美國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)和睡眠研究學(xué)會(huì)發(fā)表聯(lián)合聲明，一項(xiàng)全面審查的研究表示：有35% ~ 40%的美國(guó)人在工作日基本上“每晚睡眠少于7小時(shí)”——這與不良健康結(jié)果息息相關(guān)。這些癥狀包括體重增加和肥胖、糖尿病、高血壓、心臟病和中風(fēng)、抑郁、免疫功能受損、疼痛加劇、更高的事故風(fēng)險(xiǎn)以及“死亡風(fēng)險(xiǎn)的增加”。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院2018年的報(bào)告稱，睡眠不足可能會(huì)增加大腦中與阿爾茨海默病有關(guān)的β-淀粉樣蛋白的含量。

但是，當(dāng)談到“睡眠是什么，你需要多少睡眠以及睡眠的用途”時(shí)，加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)教授路易斯?帕切克（Louis Ptacek）說(shuō)：“我們幾乎什么都不知道——只知道睡眠不足是不好的?！?/p>

該聯(lián)合聲明的作者之一、賓夕法尼亞大學(xué)精神病學(xué)教授大衛(wèi)·丁格斯（David Dinges）說(shuō)：“實(shí)際上，所有這些都讓我們很難向公眾傳達(dá)簡(jiǎn)單的信息，告訴他們什么時(shí)候應(yīng)該睡覺，睡多久合適?！?/p>

科學(xué)家認(rèn)為，調(diào)節(jié)睡眠需要兩個(gè)獨(dú)立但又相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)部系統(tǒng)。第一個(gè)是晝夜節(jié)律系統(tǒng)，它告訴我們的身體何時(shí)需要睡覺。醫(yī)學(xué)界已經(jīng)對(duì)它的工作原理有很多了解：大約每24小時(shí)，下丘腦的一個(gè)小區(qū)域，即視交叉上核，就會(huì)協(xié)調(diào)產(chǎn)生生理變化，為我們的睡眠做好準(zhǔn)備，比如降低體溫和釋放多巴胺。但是第二個(gè)系統(tǒng)仍然很神秘，它要告訴我們身體所需的睡眠量。解釋它的方法之一是找到控制人們睡眠時(shí)間或深度的基因，并觀察這些基因活躍的區(qū)域和范圍。

2019年秋天，帕切克與同在加利福尼亞大學(xué)舊金山分校任職的傅嫈惠（Ying-Hui Fu）和他們的同事在 《神經(jīng)元與科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（Neuron and Science Translational Medicine）雜志上宣布，他們發(fā)現(xiàn)的兩種基因突變，似乎會(huì)導(dǎo)致某些人的睡眠時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于平均水平。這使得與睡眠時(shí)間有關(guān)的已知基因數(shù)量達(dá)到3個(gè)。

為了了解某一特征或行為背后的基因，研究人員開始尋找睡眠異?，F(xiàn)象。如果對(duì)任意兩個(gè)人的基因進(jìn)行排序，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們之間存在數(shù)百萬(wàn)種變異，而且根本不知道哪些變異導(dǎo)致了哪些特征。但是，如果從家族考慮，身體疾病或失調(diào)有離散和相對(duì)不常見的癥狀集合，可以解釋為遺傳原因。舉個(gè)例子，如果你觀察患有早發(fā)性阿爾茨海默病病人的5位親戚的基因，你會(huì)發(fā)現(xiàn)他們都有一種共同的突變，這種突變更有可能與癥狀有關(guān)。接著，科學(xué)家可以在小鼠身上制造同樣的突變，看看它是否會(huì)在小鼠身上產(chǎn)生類似的效果。

如果這樣，通過(guò)觀察基因在大腦中的活躍位置，研究人員可以開始研究導(dǎo)致特定癥狀集合的過(guò)程。希望這些過(guò)程也能提供線索，了解是什么神經(jīng)機(jī)制引發(fā)了疾病的傳播形式。帕切克教授和傅教授開始了他們的研究，尋找與神經(jīng)系統(tǒng)疾病和紊亂相關(guān)的基因，包括阿爾茨海默病和癲癇。

之后，一位睡眠神經(jīng)學(xué)家同事找到他們，提供了一個(gè)有趣的案例：一名女性的生物鐘似乎提前了4個(gè)小時(shí)，導(dǎo)致她晚上7：30左右睡覺，凌晨4：30左右醒來(lái)。更有趣的是，她來(lái)自一個(gè)大家庭，家中很多成員都和她一樣有此不同尋常的行為。

這似乎是個(gè)難得的機(jī)會(huì)。獨(dú)特的睡眠特征很難發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)各種方式來(lái)控制或掩蓋它們——例如，通過(guò)燈光、LED屏幕、鬧鐘和咖啡因等環(huán)境因素的輸入來(lái)改變我們的自然睡眠節(jié)奏。這不是一種使人衰弱的失調(diào)，不一定需要尋求治療。（她這么做只是因?yàn)樗幌矚g在“寒冷、黑暗和孤獨(dú)”的時(shí)候醒來(lái)，帕切克教授說(shuō)。）

2001年，猶他大學(xué)的研究小組宣布，他們發(fā)現(xiàn)了一種基因突變，會(huì)導(dǎo)致這名婦女和她的親戚早起。在該發(fā)現(xiàn)成為頭條新聞后，一些認(rèn)為自己有“早起百靈鳥的基因”的人聯(lián)系了他們。

研究人員設(shè)計(jì)詳細(xì)的問(wèn)卷調(diào)查來(lái)確定那些人的早起是天生的，而不是受到環(huán)境的影響。研究人員偶然碰到一個(gè)家庭，他們的成員也醒得早，但并沒有早睡。他們每晚平均只有6.25小時(shí)的睡眠，而且睡眠之后感覺良好。

目前，傅教授和帕切克教授發(fā)現(xiàn)，這些人都有一種基因突變，會(huì)導(dǎo)致他們的睡眠時(shí)間縮短。這一發(fā)現(xiàn)在2009年發(fā)表之后，一些習(xí)慣性每晚睡眠不足7小時(shí)的人聯(lián)系了研究小組，并確認(rèn)了在2019年秋季報(bào)告中提及的另外兩種突變，這兩種突變似乎導(dǎo)致了所謂的自然短睡眠。

對(duì)老鼠進(jìn)行基因改造后，突變縮短了老鼠的睡眠時(shí)間，但并沒有出現(xiàn)任何明顯的不良影響；特別是，帶有第二種突變基因的小鼠在記憶測(cè)試中的表現(xiàn)與睡眠充足的小鼠一樣好。

研究人員在《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上寫道，他們遇到的自然睡眠時(shí)間較短的人似乎特別健康；他們也很“樂觀，有很高的疼痛閾值”。（第二種突變改變了一種基因，這種基因也被證明可以促進(jìn)學(xué)習(xí)和記憶，減少焦慮，并阻止對(duì)疼痛的反應(yīng)。）研究人員推論，導(dǎo)致睡眠減少的基因突變也可能在某種程度上“補(bǔ)償”，或讓人對(duì)與睡眠不足相關(guān)的負(fù)面健康結(jié)果“無(wú)動(dòng)于衷”。

傅教授說(shuō)，如果研究人員能夠了解基因突變是如何改變大腦活動(dòng)的，“我們就可以幫助每個(gè)人更有效地睡眠”——可能通過(guò)配制一種達(dá)到同樣效果的藥物。由于睡眠不足涉及各種各樣的負(fù)面結(jié)果，優(yōu)化睡眠的藥物可以改變?nèi)祟惤】档膸缀跛蟹矫妗?/p>

但問(wèn)題是，如果我們不完全知道睡眠的目的，如何判斷睡眠是否得到了優(yōu)化。不管睡眠的“作用”是什么，短睡眠的人可能比我們其他人做事更有效率，或者他們可以更有效補(bǔ)償睡眠不足。德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校戴爾醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家威廉·施瓦茨（William J.Schwartz）說(shuō)：“我們?cè)趺粗滥闶欠裢瓿闪斯ぷ?？但是目前，表明你的睡眠充足的常?guī)臨床測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是你不困。這沒法讓我們的研究走得太遠(yuǎn)。”

但這只是一個(gè)起點(diǎn)，不管它有多么粗略，至少可以幫助我們識(shí)別睡眠異常，而且對(duì)更多異常現(xiàn)象進(jìn)行更細(xì)致的描述，可以揭示出其他可能具有遺傳性的特征。

斯坦福大學(xué)睡眠醫(yī)學(xué)部的醫(yī)學(xué)主任克萊特·庫(kù)希達(dá)（Clete Kushida）舉例說(shuō)，睡眠呼吸暫停曾被認(rèn)為是人的氣道結(jié)構(gòu)性問(wèn)題；現(xiàn)在人們認(rèn)為它包含了幾種亞型，這些亞型是根據(jù)全身細(xì)微不同的癥狀進(jìn)行分類，而其中一些可能是遺傳的。

他說(shuō)：“在接下來(lái)的幾年里，將會(huì)有更多的探索和發(fā)現(xiàn)；可能會(huì)出現(xiàn)我們認(rèn)為不是遺傳的疾病可能是遺傳的，而一些我們認(rèn)為更相似的疾病則不是遺傳的。”

傅教授把她幫助發(fā)現(xiàn)的三個(gè)短睡眠基因比作巨大拼圖的拼片，但拼圖盒子上并沒有完整的圖。“現(xiàn)在，我不知道里面是什么，”她說(shuō)，“我的目標(biāo)是找到10件拼片，”然后試著觀察它們是如何相互作用來(lái)照亮一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。最終，通過(guò)分析非典型性睡眠行為與一般睡眠行為的更多不同之處，通過(guò)消除的過(guò)程，來(lái)揭示健康睡眠的共同特征以及如何改善睡眠。