导语:大脑会有一些与平时不同的睡眠状态,此时左脑会处于较浅的睡眠状态,这样认出床的人会更加警觉,这可能与一些海洋哺乳动物和鸟类的单侧脑睡眠有类似的意义。 问是什么意思?这或许是老祖宗留下的“守夜”技能。
上周,师姐失眠,辗转反侧,难以安然入睡,因为是出差的第一天,师姐将其归结为两个字——认床!中姐愣了愣,心想,认出这张床有什么科学依据吗?事实上,在人类睡眠研究中,在新环境中睡不好被认为是一种典型的睡眠障碍,被称为第一夜效应。 这时,大脑会比另一个半球更提醒一个半球观察周围的环境,如果检测到陌生的外部信号,它会立即唤醒沉睡的人。
说到这里,师姐想到了海豚。 入睡和清醒曾经被认为是两种相互排斥的状态,但现在已经确定,水生哺乳动物、鸟类,甚至可能是爬行动物都可以睁着一只眼睛睡觉,相应地,控制它的大脑一侧是清醒的。 鲸类动物、海豹和海牛的单侧半球睡眠使它们能够在睡着时游泳并漂浮到水面呼吸,这样它们就不会淹死。 例如,海豚似乎不停地在水中游泳,但实际上,它们的时间表与人类相似。 但是在睡觉时,海豚也会一直游泳,睁一只眼睛闭一只眼保持警觉。 科学家发现,海豚大脑的两个半球交替睡眠。 当一侧睡着时,另一侧清醒,过一会儿,双方互换,让他们轮流值班和休息,当他们受到外界的强烈刺激时,两个半球都会同时清醒,对外界情况迅速做出反应。
海牛睡在海底。
这种进化对鸟类具有不同的价值。 在长途迁徙期间,单侧半球睡眠使鸟类能够朝着正确的方向飞行,并在休息时保持警觉。 有趣的是,当一群鸭子在池塘边安顿下来过夜时,那些躺在外围边缘的鸭子更容易睁开外眼向外看,当然,相应的大脑半球也会清醒,而睡在鸭群中间的鸭子可以安心地闭上双眼。 这样一来,在边缘守夜的鸭子可以保护羊群,至少不会在睡梦中被“捕食者服务”。
鸭子睁着一只眼睛睡觉。
那么人类会有类似的状态吗?美国布朗大学的Masako Tamaki及其同事提出,第一夜效应是否与大脑两个半球的某种睡眠类型有关,以及它是否是一种保护机制,可以在睡眠期间保持大脑的一个半球的警惕。
首先,他们进行了第一次实验,使用脑磁图(MEG)、结构磁共振成像(MRI)和多导睡眠图(PSG)等技术对睡眠大脑进行神经成像,在此期间,他们研究了慢波活动(SWA)——唯一反映睡眠深度的睡眠特征——这也得到了包括哺乳动物和鸟类在内的跨物种当地睡眠研究的支持。 实验发现,当受试者第一次在陌生的环境中过夜时,左半球的慢波活动低于右半球,表明左半球在第一晚的睡眠深度比右半球浅,而左半球的睡眠深度在第二天晚上恢复正常。 而且,大脑两个半球之间的这种不对称睡眠深度是在默认模式网络中发现的,默认模式网络是一个连接多个大脑区域的网络系统,当人们分心和分心时,它是活跃的,让大脑在清醒状态下休息。 不对称程度与入睡时间有显著关系,因此反映了入睡的难易程度。
那么,大脑左侧的这种较浅的睡眠是否与外部信号的检测有关?Masako Tamaki及其同事进行了第二个实验,重新招募受试者,并在他们睡着时听到一些频率标准的哔哔声,但混合了一些不同音调的不寻常声音。 结果显示,第1天出现异常声音时,左半球相对于右半球表现出更大的响应幅度,而第2天,左半球的响应幅度减小,而右半球的响应数据在2天内没有显著差异。 因此,在第一次夜间效应期间,大脑的左侧比右侧更警觉。 而且,通过脑电图(EEG)频率的突然和瞬时变化,他们发现左半球的高度警觉性也导致了第一夜效应期间更多的大脑唤醒。
这种清醒是否只表现在大脑觉醒和睡眠的中断上?有没有可能让人们对来自外界的异常刺激做出更快的反应?Masako Tamaki和他的同事们做了第三个实验,使用与实验2相同的声音,用新的受试者代替他们,并要求他们在睡觉时听到声音时敲击手指。 结果发现,当声音来自右耳(右耳与大脑左侧相连)时,受试者醒来的速度更快,并且第一天从听到异常声音到醒来的速度明显快于第二天。 这些结果表明,在睡眠期间更加警觉的大脑左半球,在检测到异常的外部刺激时,可以更快地唤醒大脑,因此第一夜效应可以说是陌生环境中的一种生存保护机制。
“守夜”的技能,在先辈时代,一定是非常实用的救命配置,在不断的进化和传承的过程中,可能会逐渐退化为第一夜效应,也会给人带来认床的麻烦,所以下次出门过夜时,不妨尝试自带枕头和贴身衣物,营造一种宾至如归的感觉, 你也许可以愚弄你的大脑!