首次揭开“我们为什么需要睡眠”之谜

在生命的早期，睡眠有助于构建大脑的基础设施，但随后它就扮演了一个全新的清理角色。

　　

长期睡眠不足导致严重健康问题。但为什么睡眠对我们的健康如此重要？加州大学洛杉矶分校的科学家团队回答了这个问题，首次表明，我们的睡眠在2岁半时发生了天翻地覆的变化。

2岁半前，婴儿的大脑发育非常迅速，在快速眼动睡眠期间，婴儿产生栩栩如生的梦，大脑忙碌地建立和加强突触，这些突触是连接神经元彼此并允许它们进行交流的结构。

“不要在快速眼动睡眠中叫醒婴儿——重要的学习都是在他们睡觉时完成的，”从事睡眠研究30多年的综合生物学和生理学教授Gina Poe说。

9月18日发表在《Science Advances》杂志上的报告称，在2岁半之后，睡眠的主要目的从大脑的构建转变为大脑的维护和修复，睡眠的这一功能在我们的余生中一直维持着。

所有动物在醒着的时候都会自然地经历一定程度的神经损伤，由此产生的碎片，包括神经元内受损的基因和蛋白质，都会堆积起来，导致脑部疾病。睡眠有助于修复这种损伤并清除碎片——基本上是清理大脑，清理可能导致严重疾病的垃圾。

加州大学洛杉矶分校（UCLA）生态学和进化生物学及计算医学教授、通讯作者Van Savage说，几乎所有的大脑修复都发生在睡眠过程中。

Savage说：“在很短的时间内，这种变化是如此之大，而这种转变发生在我们这么年轻的时候，我感到震惊。这是一种类似于水结冰的转变。”

这个研究小组包括神经科学、生物学、数学和统计学方面的专家，他们利用60多个涉及人类和其他哺乳动物的睡眠研究的数据，对睡眠进行了迄今为止最全面的统计分析。他们研究了整个发育过程中的睡眠数据——包括总睡眠时间、快速眼动睡眠时间、大脑大小和身体大小——并建立和测试了一个数学模型，以解释睡眠是如何随大脑和身体大小而变化的。

这些数据非常一致：所有物种在达到相当于人类2岁半的年龄时，REM睡眠都经历了急剧下降。无论研究对象是兔子、大鼠、猪还是人类，在这一时间点前后花在快速眼动睡眠上的时间大致相同。

科学家发现，在整个发育过程中，快速眼动睡眠随着大脑大小的增长而减少。虽然新生儿大约50%的睡眠时间用于快速眼动睡眠，但到10岁时这一比例下降到25%左右，并随着年龄的增长继续减少。Poe说，50岁以上的成年人大约有15%的时间是在快速眼动睡眠中度过的。大约2.5岁时，快速眼动睡眠的显著下降就发生在睡眠功能发生重大变化的时候。

“睡眠和食物一样重要，”Poe说。“睡眠与我们神经系统的需求相匹配真是奇迹。从水母到鸟类再到鲸鱼，每个人都在睡觉。当我们睡觉时，我们的大脑没有休息。”

Poe说，长期睡眠不足可能导致长期健康问题，如痴呆症和其他认知障碍、糖尿病和肥胖等。当你开始感到疲倦时，不要反抗，去睡觉吧。

Savage说：“我上大学时拼命通宵熬夜，现在觉得这是个错误。我要是睡个好觉就好了。现在，当我感到疲倦时，我不会因为睡觉而感到内疚。”

Poe说，对大多数成年人来说，每晚正常睡眠7个半小时是正常的，而睡不着觉的时间并不算在内。孩子们需要更多的睡眠，而婴儿需要的睡眠更多，大约是成人的两倍。婴儿的快速眼动睡眠占很大比例，与成年哺乳动物在大脑大小和身体大小上观察到的快速眼动睡眠量形成了鲜明对比。成年人类在一整夜的睡眠中有五个快速眼动周期，每个周期可以做几个梦。

睡个好觉是良药。而且是免费的。

原文检索：Unraveling why we sleep: Quantitative analysis reveals abrupt transition from neural reorganization to repair in early development

（生物通：伍松）