# 52《為什麼要睡覺？》(中)：睡眠的功能？少睡、不睡又會怎麼樣？

我們在之前提到了睡眠分成快速動眼期 REM 與非快速動眼期 NREM 兩類，而且，在我們睡覺的八小時裡面，分佈是不平均的！所以睡眠絕對沒有只睡哪個時段就好，每個時段各有功能！如果你還完全不知道 REM 與 NREM ，建議可以先看看上一篇再來看這一篇喔！（這篇我把睡眠 字尾的S 全部去掉）

今天我們把重點放在 REM 與 NREM 上，看看睡眠怎麼影響我們吧！

在睡覺的八個小時中，前期 NREM 比較多，後期 REM 比較多，這是為什麼？針對這個問題，書中給出的一個推論是：腦中的記憶體容量有限，NREM 負責腦中記憶的篩選，先決定記憶的去留與強化；等到清出空間，俗稱做夢階段的 REM 才能透過做夢，讓腦中的資訊再組合，此時才有空間放新組成的資訊。

在 REM 時期做夢的原理是視丘再度打開感覺閘門，但訊號源不是來自外界是而是腦中的情緒、記憶、動機，並在視覺、聽覺與運動感官上演出。這樣的過程反映在腦波狀態上如同下圖。清醒與 REM 都是處在視丘感覺閘門打開、感官活潑的狀況，而 NREM 則是處在視丘閘門關閉的狀態。

感覺閘門開時，腦波像一陣狂亂的鼓聲，神經元們忙著處理各種影像、聲音、氣味、情緒、記憶、感覺、邏輯等等各種訊號。然而感覺閘門關閉、 NREM 階段的腦波卻是從大腦額葉中央向後傳遞緩慢而規律的慢波，這是非常活躍且精密的皮質統合狀態，使訊號能夠發揮長距離溝通的優勢。這代表著一些今天吸收的資訊能夠在這個階段被傳送別的地方保存起來。

而在 NREM 的睡眠腦波中，不時會有短暫的訊號覆蓋在慢波節奏之上，最多出現在NREM 的第二期，這個訊號稱為睡眠紡錘波 sleep spindle。為什麼要提及這個波？因為它在腦中佔有非常特殊功能的地位，舉例來說，一個人的睡眠紡錘波要是越頻繁而有力的出現，對外界的抗噪音就越好，也表示越不容易被吵醒。

本篇主題都這麼明顯了，這個革命性新療法想當然爾就是 —— 睡覺！

想像一下你在清醒的時候，在黑板上看到了三個新的英文單字：Cacophony、Ragamuffin、keratoconjunctivitis，分別指「不和諧的聲音」、「窮酸模樣的孩子」與「角結膜炎」。經由你的感官記憶判斷，這三個字需要放進海馬迴，儲存成為短期記憶。

不出十分鐘，老師問你這三個字的意思，好的！完全不會，存於短期記憶的東西如果有點關聯性還想得起來，完全陌生就幾乎沒印象了，短期記憶只是片斷地存在腦中。這時老師告訴你第一個字很重要會考，後面兩個不重要。於是等到你晚上開始睡覺的時候，非快速動眼期 NREM 就會開始處理這件事。

睡眠紡錘波會判斷這三個單字中只有第一個需要保留，便把第一個單字從儲存短期記憶的海馬迴放到儲存長期記憶的大腦皮質，並把剩的不要的兩個單字清理掉，為短期記憶區清出空間，這就是我們學習並記憶的過程。所以睡眠紡錘波有很重要的功用是篩選、移動記憶並空出記憶空間，補充我們的學習能力。

順道一提，前面對於事實記憶（像背單字）的處理一樣可以類推到程序記憶（像騎腳踏車、彈鋼琴），只是這次記憶搬送的位置是別處獨立運作的腦部迴路，讓這些動作成為習慣或者本能的一部份。

在 NREM 肌肉雖然會比較放鬆，但仍有部分具有張力；在 REM 中卻是所有的隨意肌都失去張力、動彈不得。REM 這樣的肌肉無力機制能夠保護我們，讓我們做夢時的經歷不會被實踐出來。要是被實踐那就是夢遊，在不自覺的情況下做出某些事情。但要是肌肉無力時腦袋清醒過來，那就是我們俗稱的鬼壓床。

在較寬鬆的定義裡，如果醒來時所有的心智活動都算數的話，那麼 NREM 也會產生一些平淡的夢境，例如下雨、感覺悶悶的；但那種有劇情、比較複雜的夢境卻只出現在 REM。

當我們睡眠進入了 REM，腦中的視覺空間區、運動皮質、海馬迴及周遭（負責處理自傳式記憶）、杏仁體和扣帶迴皮質等區域會變得活潑，甚至比清醒時高出 30% —— 除了負責理性邏輯決策的前額葉皮質。這讓我們在做夢時，可以從腦中的大量知識萃取共通點，不受規則地組合在一起，處於更流暢、更發散的訊息處理狀態。

因而我們可能夢到某些人在不應該出現的時間點出現，還有很奇怪的劇情云云。書中舉例門得列夫的夢帶給了他元素週期表的啟示、滾石合唱團的主角夢到一首曲子的前奏，這些特定夢境能夠激發創意，幫助我們解決眼前無法解決的難題。

在 REM 階段，身體會使正腎上腺素完全停止釋放，同時活化腦中情緒與記憶的相關部位，在「安全」的環境裡，處理那些令我們不舒服的經驗。你可以回想以前童年感覺最強烈的記憶，你會發現幾乎都與情緒有關，而且當你再次回想時，情緒反應已經消失。那是因為在 REM 的做夢期間，我們記住了那些經驗並放入自傳式記憶中，同時在 REM 也把當時的痛苦情緒給剝除了。

但是情緒與記憶這麼主觀怎麼可能用科學儀器測量？沒錯，所以書中舉的是卡特萊拉 Rosalind Cartwright 透過訪問調查的臨床研究：只有在事情發生之際，夢中明顯演示出自己痛苦經驗的人，後來才成功從絕望中解脫，沒有做到特定夢境的人仍無法從事件中擺脫。而有些創傷後壓力症候群 PTSD 的患者，他們便是在睡眠期間會釋放較多的正腎上腺素，導致 REM 無法正常運作，無法將情緒從創傷中剝離。

腦中由膠細胞所構成的膠淋巴系統分佈於整個腦中，它就跟身體的淋巴系統一樣，會將髒東西排出。平常腦袋在運轉時，腦神經元產生的許多代謝物就是經由膠淋巴系統處理。

雖然膠淋巴系統白天也會工作，但是在 NREM ，腦中的膠細胞會縮小達 60%。透過小膠細胞們悠游於腦脊髓液中，快速清理浸泡在腦脊髓液中的大腦。透過深度清潔，我們的腦子可以再次有效運作。

在深度 NREM 時，腦會傳送具安撫性的訊號給交感神經，告訴身體現在處於相當安全的處境。這能夠讓我們舒緩心臟收縮的速度，降低高血壓、心臟病、中風、心臟衰竭的風險。睡眠期間身體中的生長激素濃度會提升，還可以修補血管的內皮與受損。

前面說了這麼多擁有睡眠的好處與功能，現在換來說說沒有睡覺的壞處吧！

書中用比較專業的詞 — 睡眠剝奪 —來表達睡不夠的狀態。不同程度的睡眠剝奪雖然都會造成反應遲緩，但最明確的指標卻是「微睡眠」，換個說法就是恍神、極短暫的睡著狀態。

睡眠剝奪並非單純少睡一點就恢復程度稍微少一點，而是毀損的程度累積了一點。這麼說好了！書裡實驗描述，連續十天只睡七小時、連續六天只睡四小時、連續二十四小時沒睡，他們微睡眠的程度相當。而且多數人還會認為自己每天都有補充睡眠，而無法正確評估自己的精神狀況。同樣的問題即便假日補眠也一樣，損毀造成了就是造成了。

你可以想像過度疲勞的駕駛，大概只要十秒的微睡眠，就足以闖紅燈、撞到前面的車或護欄了。書中研究顯示，維持十九小時沒睡（大概就是早上八點去上班、晚上三點才回家）與喝酒開車，對於路況的認知受損程度一樣。若同時沒睡夠又喝酒的話，所造成的影響不是相加而是相乘。更何況喝酒只是讓反應變慢，微睡眠還是直接失去反應。

前額葉皮質負責理性決策與邏輯思考；杏仁體負責處理我們的情緒；紋狀體則是獎賞刺激中心。平時睡飽的狀態下，前額葉皮質能夠與杏仁體、紋狀體產生強力的連結，平穩我們的情緒波動。沒有睡飽的狀態前額葉皮質的能力降低，我們的情緒容易變得大起大落。除此之外，沒睡飽還會造成無法正確判斷他人的情緒。最常見的就是沒睡飽的小孩，隔天直接哭到你不要不要的。

睡眠剝奪可能造成情緒在極負面的狀態，產生自殺、霸凌、憂鬱症等傾向。精神疾病諸如憂鬱症、焦慮症、PTSD、思覺失調等更是與睡眠剝奪互有雙向影響。另外像阿茲海默症這種失智症也是，患者的深度 NREM 被相當嚴重地干擾，形成一種惡性循環，其發病的內在因素是 β 類澱粉蛋白這種毒蛋白在額葉中央累積所造成。隨著該蛋白累積越多，深度睡眠被損害得越嚴重，而沒有深度睡眠又會造成該蛋白的累積。

睡眠剝奪還會造成血壓升高、心跳加速、傷害冠狀動脈（粥狀硬化）、交感神經過度活躍、血管磨損、皮質醇氾濫（壞菌增殖）等各種心血管相關問題。睡眠剝奪所造成的免疫力下降還使人更容易受到病毒與細菌的感染、遭受癌症的威脅也變大。

在肥胖與糖尿病問題上，睡眠剝奪也會造成細胞不願意打開表面通道接受胰島素的訊號，造成血液中的糖分無法被細胞所吸收使用，使血糖濃度提升形成糖尿病。同時睡眠不足也造成讓身體有飽足感的瘦素濃度下降、煽動飢餓感的飢餓肽濃度提升、內生性大麻（刺激食慾）提升，全部綜合使人往肥胖的方向走。而且基於生存本能，在睡眠剝奪的情況下會讓你的身體變得更無法深思熟慮選擇對身體有益的食物，而是可以快速止餓的垃圾食物。

在生殖系統上，男性睡眠障礙者的睪固酮濃度下降、精子數降低，女性睡眠障礙者濾泡釋放激素濃度降低外，更會有經期不穩、生育能力出問題的症狀。值得一提的是，生殖系統受到影響也會間接造成給人外在精神較不好的感覺，降低吸引力。

在睡眠剝奪的狀況下，基因的活動狀態會發生改變，部分基因如慢性發炎、細胞壓力、造成心血管疾病的基因等加速表現；部分基因如維持穩定代謝與最佳免疫反應的基因停擺；調節膽固醇的基因活性下降。

除此之外，負責保護染色體末端的端粒也容易遭到破壞，DNA 螺旋也會跟著爆裂開來。端粒的健康程度還與生物年齡（身體上的年齡）有關。平均每晚睡眠較足夠的人而言，身體細胞會顯得比較年輕。

今天這篇真的是滿滿的理工料給好給滿。書中其實舉了相當多的實驗內容、數據分析去佐證這些結論，部分機制書裡也講得比較詳細。除此之外，本篇的知識說實話雖然精簡但也很硬，大家不妨可以找書來看慢慢吸收，或將本篇多讀幾遍，才能夠了解內容喔！