由於種種原因,睡眠不足成了現代人的心頭之痛。許多人會想通過補覺的方式來恢復身體和精力,但一項最新的研究可能會給人們潑一盆冷水:如果連續10天缺覺,一星期可能都恢復不過來。

撰文 | 李詩源

審校 | 吳非

在現代社會,缺覺是許多人面臨的問題。據美國疾病控制與預防中心(CDC)2014年的統計,若以每日睡眠時長不少於7小時作爲睡眠充足的標準,美國全國有35.2%的成年人睡眠不足。我國衛生健康委員會2019年發佈的《健康中國行動(2019-2030年)》則指出,我國成年人平均每日睡眠時長爲6.5小時。特殊工種、加班,學習壓力大,社交活動頻繁或是自制力不強導致作息不規律,都可能讓我們難以得到充足的睡眠。

在科學界,人們早已認識到短期和長期睡眠不足造成的危害。有研究發現,即便是隻有一晚上睡眠不足,都可能影響人的決策能力和警覺性。而長期的睡眠不足,則會增加患心腦血管疾病、抑鬱症、糖尿病和肥胖的風險,損害認知功能、記憶力和免疫系統。不過,對於長期睡眠剝奪影響認知功能的機制,以及認知功能受影響後的恢復過程,目前還沒有充分的研究。很多人可能會認爲,缺覺之後好好補覺就能恢復,但事實真的是這樣嗎?爲此,一支來自波蘭的研究團隊開展了一項實驗。他們的結果也許會讓人們有些失望:長期缺覺之後想要完全恢復,並不是那麼容易。

“嚴苛”的睡眠限制

起初,研究團隊招募了23名志願者進行連續21天的實驗。在最初的4天(基期)裏,志願者們按照自己的日常作息正常生活即可。接下來,他們要進入連續10天(限制期)的“缺覺”狀態——接受睡眠限制(即部分睡眠剝奪),每天的睡眠時間需要減少30%,而且不允許日間打盹。最後,志願者們進入7天的恢復期,在此期間他們的睡眠時間不受限制。由於部分志願者沒有完全遵循實驗方案以及實驗設計的更改等原因,最終只有13人的數據被完整地分析。

在整個實驗過程中,研究人員對志願者們進行了一系列主觀和客觀的認知、行爲、神經生理測試。其中,在基期的測試結果爲限制期的睡眠時間設定提供了參照。

志願者每天需要進行經典的Stroop測試,以測試其認知信息處理能力。這項測試內容非常簡單:實驗者給出一系列以不同顏色的字體書寫的表示顏色的單詞,字體顏色和單詞所表示的顏色既可能相同也可能不同,志願者需要儘快、儘可能準確地依次回答這二者是否相同,其回答的反應時和準確率都會被記錄下來。在每一次Stroop測試中,志願者需要接受400多次刺激,也就是依次對400多個單詞作出回答。在測試之前和測試過程中,志願者的腦電圖會被記錄下來,用以分析他們的腦部神經元活動以及對問題刺激的響應。

字體顏色和單詞表示的顏色一致(左)和不一致(右)的Stroop測試。

除了常用的Stroop測試和腦電圖外,在這項實驗中,研究人員還採用了另一種在這一領域較新的手段,即通過可穿戴設備實時記錄志願者一天的活動量。已經有研究表明,活動量的變化或能提示睡眠不足,或是對睡眠剝奪的響應。

難以“補足”的欠覺

在10天的限制期間,志願者在所有測試指標上都表現出了認知功能的下降,不過這一點並不令人感到意外。真正重要的問題是,在充分休息了1星期之後,志願者們緩過來了嗎?

答案是:基本上沒有。雖然志願者在恢復期的主觀睡意評分和基準水平相近,並且低於限制期,也就是說他們自我感覺睏倦程度已經恢復了正常,但對客觀指標的分析顯示,結果遠沒有那麼樂觀。

在Stroop測試的準確率、活動量分佈等指標上,志願者的表現得到了部分恢復,但與基準水平仍有差距。在每次Stroop測試中,隨着刺激數的增加,志願者的表現會呈現下滑的趨勢。與測試開始時相比,志願者在每次測試結束時回答的準確率會出現下降,這一下降量可以用於比較不同實驗條件下的表現差異。在基期時,這一趨勢非常微弱,平均不足0.1%;而在限制期,下降趨勢變得顯著,準確率的平均下降幅度達到了約2%。在恢復期,雖然平均下降幅度減小到了1.5%左右,但仍與基期存在顯著差異

此外,研究人員對志願者進行不同持續時長的活動的分佈情況進行了擬合,發現相較基準水平,在限制期內分佈朝零點偏移,也就是說志願者會更多地進行持續時長較短的活動;到了恢復期時,偏移程度有所逆轉,但仍未恢復到基準水平

而從腦電圖的結果來看,在相關指標上志願者完全沒有得到恢復。在限制期和恢復期,志願者在Stroop測試中的神經元響應均弱於基準水平。靜息狀態(測試前)的腦電圖則監測到,在限制期和恢復期內,志願者在閉眼狀態下大腦的阿爾法波比基準水平更弱,而這與睡意增強相關。

在這一系列測試中,只有一項指標得到完全恢復。在恢復期內,志願者進行Stroop測試的反應時的平均增量與基準水平相當,而顯著短於限制期,也就是說在這項指標上,志願者恢復到了睡眠剝奪前的水平。

對這些實驗結果,研究人員嘗試用不同的機制進行了闡釋。例如,有學者曾提出,在長時間經受睡眠限制的情況下,大腦會發生適應性的變化,以保證其表現的穩定性,但這時大腦的表現會比正常狀態下差;而即使是睡眠得到恢復,這些變化也會維持,導致大腦的功能無法迅速恢復到正常水平。另外,在持續經受睡眠限制時,睡眠週期可能會發生改變(例如慢波睡眠期或者快速眼動期代償性地延長);內分泌的變化也可能產生影響。具體是什麼機制在睡眠剝奪和恢復的過程中起作用,仍有待進一步的研究。

鑑於目前這一領域仍有諸多未解之謎,研究人員表示,將來的研究可以探究更長的恢復期的效果,並招募更多的志願者、擴大樣本量,以對恢復的進程進行更詳細的剖析,瞭解不同功能恢復的順序

總而言之,從目前已有的證據來看,如果平時經常缺覺,飽睡幾天並不能讓人恢復“元氣”——保證充足的睡眠,纔是真正善待我們的腦子和身體的做法。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0255771

參考鏈接:

https://www.eurekalert.org/news-releases/926675

https://www.cdc.gov/sleep/data_statistics.html

http://www.gov.cn/xinwen/2019-07/15/content_5409694.htm

來源:球科學

 

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