神经科学视角 | 今天你睡得好吗？
原创 胡盈 张嵘
一天的工作终于结束，你拖着疲惫的身体回到了家，躺在床上，看着窗外万家灯火抑或是天空上的繁星点点，你的呼吸渐轻，眼睑向下微阖……渐渐的你进入了梦乡。你是这样容易入睡的“天赋型选手”吗？还是总是整夜辗转反侧，千丝万绪不断在涌入脑海，直到迎来清晨的微光呢？
睡眠和觉醒是一种周期现象，也是包括人在内的绝大多数脊椎动物的最基本行为之一。假设我们每天的睡眠时间有八个小时，那么我们一生有三分之一的时间是在睡眠中度过。睡眠和觉醒对人类行为的影响远比我们想象中的广泛，包括人类的社会行为、饮食行为甚至是性行为等。在觉醒期，我们无时无刻不在进行着丰富的行为活动，与此同时，我们的大脑中高频率低电位的皮质脑电也非常活跃。出乎意料的是，即使是在睡眠中，我们的脑电也有着丰富的变化。正常的睡眠周期分两个时相：非快速眼动睡眠期和快速眼动睡眠期，前者发生于睡眠起始阶段，伴随低频率高电位脑电；在入睡后约90分钟，我们进入了快速眼动睡眠期，此期间脑电兴奋性较高。
睡眠-觉醒时相的交替较为复杂，我们可以对其先留下一个大体印象：深度睡眠发生在非快速眼动睡眠期，做梦则发生在快速眼动睡眠期。非快速眼动睡眠细分为四个时相：成人正常在入睡后首先进入入睡期，该期是清醒和睡眠之间的过渡时期，只维持几分钟，此时我们很容易被外界唤醒；紧接着我们进入浅睡期，持续大约10～20分钟，在此期间我们仍可以听到声音和也可以被唤醒；中度睡眠期持续大约15～30分钟，到了这时，我们就很难被唤醒了；至于进入了深度睡眠期，人体组织在这15～30分钟内愈合加快，我们也极难被唤醒。快速眼动睡眠顾名思义是眼球转动很快的睡眠状态，大约持续10分钟，在此期间，我们的状态与觉醒时很难区分，同时也比非快速眼动睡眠更难唤醒。我们的脑电波在此时非常活跃，脑血流量增多、耗氧量增加，脑内蛋白质的合成也大大加快。做梦是此期的典型特征，看似“光怪陆离”的梦能够在一定程度上舒缓精神压力、促进学习记忆和精力恢复。研究发现，非快速眼动睡眠的深度睡眠期和快速眼动睡眠期的时间长度决定了睡眠质量。
非快速眼动睡眠的各期和快速眼动睡眠期的顺次交替形成了一个完整睡眠周期，每个周期平均约90分钟，每夜通常有 4~5个如此循环往复的周期，但是每个睡眠周期中的各个时相所用的时间并非恒定不变。刚入睡时，非快速眼动睡眠的中度和深度睡眠占时长，而快速眼动睡眠持续时间则较短；进入睡眠的中期后，快速眼动睡眠会逐渐延长，而非快速眼动睡眠的中度和深度睡眠时间则会相应地缩短。越接近睡眠的后期，快速眼动睡眠持续时间越长。只有夜间的、长时间的睡眠才有睡眠周期吗？其实，在我们白天小睡中也会有睡眠周期的体现，而小睡的时间决定了各期睡眠时间长短。早上醒来之后的“赖床”、“睡懒觉”其实是后半夜睡眠的延续，此时快速眼动睡眠所占比例较大；“午睡小憩”则会形成新的周期，此时非快速眼动睡眠所占的比例增大，这两者一定程度上均能够缓解疲劳，但是往往由于时长有限导致我们无法拥有更长时间的深度睡眠，因此从效率上来说其实并不高。同时不知道大家有没有体会，如果我们午睡时间过长，很大可能会影响晚上的睡眠，这种情况下，晚间睡眠的非快速眼动睡眠时间的长短会受到影响。
随着入睡时间的延长，人体的自主神经活动也根据睡眠周期发生着变化。进入NREM期（非眼球快速运动睡眠）后，感觉敏感性下降、骨骼肌反射活动和肌张力下降，交感神经系统活动水平逐渐降低，表现为呼吸、心率呼吸变慢、生长激激素和肾上腺皮质激素分泌增多，从而促进机体生长和体力恢复；进入REM期（眼球快速运动睡眠）后，交感神经活动进一步被广泛抑制，唤醒阈进一步上升，出现间断阵发性表现，如眼球快速运动和肢体抽动等；同时血液、呼吸和心率不稳定，可出现一过性增快，这在时期，哮喘和心绞痛患者易发病，需要特别注意。
“春困秋乏夏打盹儿，睡不醒的冬三月”，可见温度也是影响睡眠的影响因素众多之一。温度对睡眠的影响不仅表现在夏季天气炎热、冬季天气寒冷所导致的晚上睡眠差，白天精神萎靡、容易犯困，还表现在睡眠环境上，如卧室温度、湿度、被褥温度、噪音、光线等皆会影响睡眠质量。有研究表明，外周皮肤温度可能作为睡眠调节系统的输入信号，被褥间的温度和湿度对于调节皮肤温度、改善睡眠具有重要作用。增加胸部温度可以增加非快速眼动睡眠时间，减少早醒，这一现象在老年人中尤明显。
人作为恒温动物，机体内在温度总是维持在37℃左右，这就是所谓核心温度，它会随着“睡眠-觉醒”周期的变化而变化。核心温度下降时易诱导睡眠，升高时则会抑制睡眠。正常睡眠启动期主要通过增加外周散热和/或减少核心温度来实现。入睡后，人体一方面选择性舒张肢体远端皮肤血管，通过皮肤丰富的动静脉吻合快速散热，同时交感神经兴奋性受抑制、副交感神经兴奋性增高进一步降低核心温度，从而使机体进入快动眼睡眠。快速眼动睡眠期，下丘脑体温调节中枢功能减退使体温逐渐趋向于环境温度，进一步诱导睡眠，在这种机制下，人体核心温度随着昼夜节律和睡眠-觉醒在夜间睡眠时降低，醒后回升。
人类的脑内存在着非常复杂睡眠-觉醒调节系统，众多的神经核团和递质形成相互作用、相互制约的神经网络，在昼夜节律和机体内稳态系统的调节下，共同维持睡眠-觉醒的发生与转换。产生觉醒的大脑回路与产生睡眠的大脑回路相互抑制，从而引起这两种状态的瞬时转换。在这两种状态的转换过程中，位于外侧下丘脑的食欲素(orexin, hypocretin)能神经元起到了稳定性作用。脑干、下丘脑和基底前脑(BF)的一些细胞群对大脑皮质和丘脑的激活作用起决定性的作用。在睡眠阶段，这些神经元被GABA神经元所抑制，其中腹外侧视前区(VLPO)起关键性的抑制作用。
睡眠相关的系统神经生理学研究表明，GABA是大脑中主要的抑制性神经递质，脑中不同部位的GABA神经元共同起到了促进睡眠的作用。这一机制在普通的催眠药物和麻醉药物有着广泛的应用，这些药物多数通过增强GABA介导的神经传递帮助人们进入睡眠状态。特异性GABA神经元，包括基底前脑和VLPO含有α2肾上腺素受体的GABA神经元以及脑干和丘脑网状核部位的GABA神经元，根据兴奋性的不同，这些神经元选择性地释放GABA，从而抑制目标神经元的激活。VLPO是在下丘脑前端的一簇神经元，与入睡直接相关，在睡眠状态时可以被血清素和腺苷激活，释放出抑制性神经递质，抑制网状激活系统（Reticular activating system，RAS）神经元，从而阻止清醒或者唤起，而在清醒状态下VLPO会被抑制，因此睡眠和觉醒可以看作是RAS和VLPO之间相互切换的过程。包括VLPO和RAS的功能在内的很多因素都会影响入睡时间的差异，RAS受损时入睡会非常快，而VLPO受损则可能导致失眠。
国际睡眠障碍分类(International Classification of Sleep Disorders, ICSD)是在睡眠障碍研究中最常用的分类系统。第3版ICSD(ICSD-3)将睡眠障碍分为七大类：失眠症、睡眠相关呼吸障碍、中枢性嗜睡症、昼夜节律睡眠—觉醒障碍、睡眠异态、睡眠相关运动障碍及其他睡眠障碍。失眠泛指失眠症状和失眠障碍，3个主要核心表现为入睡困难、睡眠维持困难及早醒。根据流行病学调查结果显示，慢性失眠症的患病率在6%～30%之间。我国普通成年人群中失眠的患病率在9.2%～11.2%之间。
ICSD-3将失眠分为3类：短期失眠、慢性失眠和其他失眠。慢性失眠障碍的诊断标准需要患者在3个月或更长时间内每周出现至少3次症状，同时只有报告了睡眠时机和环境均适宜情况下仍存在入睡或睡眠维持问题以及失眠症状对白天的工作/学习生活产生影响时，才能考虑诊断为慢性失眠。由于许多精神和躯体疾病都存在失眠，故仅应在失眠非常显著且需进一步评估和治疗时才考虑诊断为慢性失眠障碍。短期失眠除症状持续时间短于3个月外，只有作为患者的独立问题且/或需要专门临床关注的失眠才能诊断为“短期失眠”，其余诊断标准与慢性失眠相同。其发生通常与显著应激在时间上相关，当应激源消退或患者针对该应激源的应对机制成熟或适应后，此类失眠通常会消失，但需要注意的是部分患者会发展为慢性失眠。
针对失眠，目前有两种较为公认的神经生物学和认知行为学假说，即过度觉醒假说和3P假说。过度觉醒假说是指失眠患者出现觉醒度增高的现象，表现为中枢神经系统觉醒度增高或觉醒时间比例增加，同时患者交感神经兴奋性增高，睡眠期频繁出现α和β快波，因此自觉经过整夜睡眠并未得到很好休息。同时过度觉醒呈持续性，过度觉醒是24小时持续存在的，表现为多数失眠患者不仅夜间睡眠不佳，同时存在着白天入睡的困难如午睡困难。
3P假说包含3项因素，即易感因素、促发因素和维持因素，是认知行为疗法的基础。易感因素包括常见的生物、心理与社会因素，与睡眠调节中枢的发育和高度反应的性格相关；促发因素是指生活和工作中可能遇到的可以诱发急性失眠的事件，如疾病、生活事件等；维持因素十分广泛，主要包括卧床时间过长、日照时间和日间活动少，昼夜节律紊乱等，进展为慢性失眠障碍。
机体内在的昼夜节律推动着睡眠-觉醒周期的正常运转，从而保障睡眠健康、维持其他器官系统处于最佳功能状态以应对白天的行为活动。睡眠节律的各不相同导致了不同的昼夜节律性睡眠障碍，这可能是由于该系统本身存在异常，也可能是被外部因素影响的结果。这类因素的共同特点是要求人们人为对抗内在节律，“不合时宜”地保持清醒或进入睡眠状态，常见的包括跨时区航空旅行或轮班工作等。机体内在的昼夜节律系统与期望睡眠-觉醒时间的不一致是导致昼夜节律性睡眠-觉醒障碍的根本原因。
睡眠-觉醒障碍中最常见的是时相延迟障碍和前移障碍。随着如今生活节奏和生活方式的改变，我相信很多人都能在睡眠-觉醒时相延迟障碍患者身上或多或少看到自己的影子，时相延迟障碍表现为睡眠潜伏期延长、睡眠时间不足、早上难以觉醒及日间嗜睡等，其实就是我们常常被父母教育时所说的“早上不睡，晚上不起”。但是如今通过互联网，我们也常常能看到博主、网络写手等等“日落而作，日出而息”的状态，其实如果若睡眠-觉醒时相延迟障碍患者能够自行选择合适的睡眠时间（如晚睡晚起），上述症状可消失。睡眠-觉醒时相延迟障碍是多个内、外在因素共同作用的结果，如青春期发育性改变、光照和机体对光的敏感性改变等。睡眠-觉醒时相前移障碍在老年人中相当常见，不知大家有没有观察过，每天早上在我们出门工作、学习时，很多老年人已经结束晨间散步或是买好菜准备回家了；而到了晚上，爷爷奶奶也是早早就洗漱休息了。这是一种随着年龄增长而出现的生理性睡眠时相前移，他们机体内在的昼夜节律性变差，对环境刺激的敏感性也减弱，表现为晚上在期望睡觉时间之前很早就感到困倦，并且会在清晨很早醒来，醒后也无法向我们一样再去睡个“回笼觉”。
而对于广大奋斗中的青年来说，更为常见的是时差综合症和轮班工作睡眠障碍。时差综合症，常见于旅客乘坐国际航班跨时区飞行后，跨越时区导致人们需要在与昼夜节律不一致的时间睡眠和觉醒，从而导致疲劳、头痛、嗜睡甚至恶心呕吐，症状的严重程度取决于跨越时区的多少和旅行方向，人的生理条件决定了自然昼夜节律周期的提前比延迟将会造成更大的影响。对于医生、24h便利店员工等长期需要轮班工作的人群，他们的昼夜节律系统所期望的睡眠时间与实际工作时间存在偏差，在上夜班时必须保持清醒，但此时机体在昼夜节律驱动下，警觉性逐渐降低，褪黑素分泌增加，而在第二天清晨下班后试图要睡觉时，内源性昼夜节律却会促进觉醒。这种违背人体内在的昼夜节律的行为对于机体的休息和恢复十分不利。
我们的睡眠-觉醒受到了机体的严格调控，当机体内在昼夜节律受到外界环境、日间活动、生活事件及心理状态等因素的影响时，中枢神经系统觉醒度在一定程度上增高，导致了我们的睡眠障碍。那么，有没有什么方法可以帮助我们入睡呢？当我们意识到了自己存在睡眠障碍后，不妨进行一个自我对话：我为什么失眠了呢？是因为起得晚吗？还是因为白天睡得多了呢？是因为睡前玩了游戏、看了视频或喝了咖啡？还是由于担心失眠的焦虑？我有没有刻意放大这种焦虑呢？当你反思过后，就可以在睡前加入一些放松训练，包括呼吸练习、渐进性肌肉放松和冥想练习等，让你呼吸逐渐放缓，让肌肉逐渐松弛，想象自己在温暖阳光照射下的沙滩，阵阵微风吹来，轻抚你的脸颊；想象自己在大雪纷飞的夜晚，守在壁炉旁，盖着厚厚的毯子，听着篝火燃烧的声音，丝丝温热从手心、脚心蔓延开来……
即使你深受失眠困扰，也请你不要过去焦虑，事实上，失眠在人群中非常常见，在任何特定时间点，人群中均有 10% 至 30% 的成年人具有失眠的症状，而至多一半人一年之中均出现过失眠。大家都希望都能够拥有充足而高质量的睡眠，从而可以有饱满的情绪和精神来面对新的一天，当你深受睡眠障碍的困扰时，也请不要认为失眠只是“无关痛痒的小事”，如果自行调节无效或效果不显著时，不要自行“乱用”、“滥用”安眠药，而是应该积极地向医生寻求帮助，及时诊治，避免失眠对于身体和情绪健康以及日常生活的影响！
参考文献：
1.Zhang J，Li AM ，Kong AP，et al. A community-based study of insomnia in Hong Kong Chinese children: prevalence，risk factors and familial aggregation［J］. Sleep Med，2009，10 ( 9) : 1040 － 1046.
2.Xiang YT，Ma X，Cai ZJ，et al. The prevalence of insomnia，its sociodemographic and clinical correlates， and treatment in rural and urban regions of Beijing，China: a general population-based survey［J］. Sleep，2008，31 ( 12) : 1655 － 1662.
3.刘帅,张斌.《中国失眠障碍诊断和治疗指南》解读[J].中国现代神经疾病杂志,2017,17(09):633-638.
- 作者信息 -
胡盈 张嵘（北京神经科学学会）
