【白痴都懂】睡眠的極簡科學解說

睡眠佔了每個人三分之一的時間,所以我認為每個人都有需要去好好了解一下它。我並不是要成為什麼睡眠科學家,而是希望對一樣佔據了我人生三分一時間的行為有基本的了解。

因此,在過去幾年我閱讀了不少跟睡眠有關的書藉和研究。當中有些內容比較淺白而懂、有些則比較深入去講解當中的科學原理。為了讓更多人認識「睡眠」和其重要性,我決定開始整理一下我過往所做的筆記,並嘗試用最淺白的語言,為大家解釋一下「睡眠」——到底是什麼。

在這一篇文章中,我會主力去講解一下令我們入睡的原因,以及睡眠過程中我們的身體究竟發生了什麼事。

睡眠的重要性:生存的必要條件

睡眠助你鞏固日間記憶

Sleep Foundation在其一篇文章中指出,睡眠的其中一個重要作用就是幫助我們去鞏固於日間記憶。

在漫長的一天中,我們的大腦吸收了大量信息。這些事實和經驗首先需要處理和存儲,而不是直接記錄和記錄。而且其中許多步驟都是在我們睡覺時發生的。

一夜之間,信息的點點滴滴將從短期記憶轉移到更強大的長期記憶,這一過程稱為「整合」。研究人員還表明除了大腦外,我們的身體都需要長時間的睡眠,以恢復和恢復活力,生長肌肉,修復組織並合成激素。

睡眠是為了忘記

除了鞏固日間記憶,Matthew Walker在《Why We Sleep》書中亦提到,睡眠還可以將一些我們不再需要的資訊或記憶移除,讓我們的大腦有更多空間去儲存更重要的資訊。

具體是怎樣做到我不太清楚,但的確人的記憶是有限,跟電腦一樣只有將無用的資訊清空,我們才有更多位置去儲存重要資訊!

睡眠不足會令體重劇增

當你睡眠不足時,一種令你食欲大增的荷爾蒙將會不斷釋放,令你不自覺地增加食量和減輕飽腹感。

決定你清醒還是睡眠的兩大因素

我們什麼時侯清醒、什麼時侯睡眠,原來主要是由 1)24小時生物鐘;2)睡眠壓(Sleep Pressure)這兩個因素所影響。這部分可能會比較複雜,有需要可以翻看幾次以理解兩者間的關係以及對睡眠的影響。

1. 24小時生物鐘(24-Hour Circadian Rhythm)

每個人都有屬於自己的生物鐘,它會決定你一天24小時當中什麼時侯是最清醒、什麼時侯是最睏。例如有些人在早上會比較清醒,有些人則在晚上比較容易集中。

早起的人佔全球人口約40%(我也是這樣的人),他們可以自律地很早就起床,並於早上進行高度集中的工作。但當一到晚上,他們的注意力將會大幅下降,且會在較早的時間入睡。

到底是什麼決定了我們的生物鐘?

研究顯示,人類的生物鐘主要是由基因所決定,也就是你自己根本無法決定你是 Morning Type Person 或是 Night Owl。

怎樣才知道我是屬於 Morning Type 還是 Night Owl?

只要留意一下平常的作息和精神狀態,就能很迅速地判斷你是屬於那種生物鐘。

例如你每天早上都提不起精神,相反越夜越能集中,喜歡自己一個工作到深夜一點多兩點,那麼你必定是屬於 Night Owl 了!

總括以言,生物鐘是你無法控制,但對你睡眠有著重大影響的一個生物機制。你只能去了解它,而不能去影響它。

睡眠壓(Sleep Pressure)

在你醒過來的每一刻,你的大腦一直在釋放出一種叫 Adenosine 的化學物質。當體內的 Adenosine 濃度越來越高時,你會感到越來越睏,科學家稱之為睡眠壓(Sleep Pressure)。

咖啡因能令你保持清醒的原因

大家都知道咖啡是其中一個讓我們感到精神的飲料,不少上班族都有早上喝一大杯咖啡的習慣。原來咖啡因是透過阻檔大腦平常用來接收 Adenosine 的接收器,來「欺騙」你的身體,讓你感到清醒和精神。

兩個因素的結合

上圖主要分為兩部分:

  • Process-C :為生物鐘的影響,以一個十分固定的週期去進行。
  • Process-S:為睡眠壓的影響,於日間不斷累積向上,並於晚上睡覺時極速下降

睡眠的四個階段:從 Non-REM Sleep 到 REM Sleep

在睡眠的過程中,我們會經歷4個不同的睡眠階段,分別為:

  1. 非快速動眼睡眠, Non-Rapid Eye Movement (NREM)(階段1、2、3)
  2. 快速動眼睡眠, Rapid Eye Movement (REM)

第一階段:淺層的非快速動眼睡眠

在這個階段的睡眠中,全身的肌肉會慢慢放鬆,腦電波活動也會逐漸減慢。有時候,人們可能會出現痙攣性抽搐或突然的肌肉痙攣,甚至可能會在進入和退出第一階段時有跌倒的感覺。

而一般來說,第一階段的睡眠只會持續約 5 – 10 分鐘,接著你便會進入第二階段的睡眠。

第二階段:更深層的非快速動眼睡眠

相比起第一階段,我們在進入第二階段的睡眠後會比較難被喚醒,同時我們的體溫和心率會開始下降。

一般來說,,第二階段的睡眠會持續約 20 分鐘。而按照 American Sleep Foundation 的說法,我們平均有 50% 的睡眠時間都花在這個階段中。

第三階段:最深層的非快速動眼睡眠

第三階段的睡眠是最深層,也是最具恢復性的睡眠階段,同時你的肌肉會進一步放鬆,血壓和呼吸速率也會隨之下降。要在這個階段去叫醒某人是十分困難的。

夢遊一般也是在這個睡眠階段下發生。

第四階段:快速動眼睡眠(REM Sleep)

快速動眼睡眠通常被稱為「夢境階段」,發夢一般就是在這個階段發生。與第二階段和第三階段的睡眠相比,快速動眼睡眠時我們的眼球會迅速運動、左右移動,並且腦電波更加活躍。

而我們在這階段中也很容易被喚醒,假如真的在這階段被喚醒的話,你可能會感到昏昏欲睡或過度困倦。這也是為什麼我們要掌握睡眠的週期,並在對的時間起床。

而 American Sleep Foundation 則建議我們應花約 20% 的時間在這個睡眠階段中。

睡眠週期:從入睡到醒來的流程

上圖簡單解釋了睡眠時長和睡眠週期之間的關係。簡單來說,從你入睡的那一刻開始,你將會經歷以下流程:

  1. 入睡後會馬上進入「非快速動眼睡眠」,首九十分鐘為整段睡眠中最深沈的睡眠階段
  2. 90分鐘後會進入第一次「快速動眼睡眠」,做夢就是在這時候發生。在這時段人雖然沒有意識,但比較容易被喚醒。
  3. 到清晨前,兩種睡眠狀態會交替出現 4 – 5 次。
  4. 到清晨時「快速動眼睡眠」會拉長,在這淺而長的快速動眼睡眠階段醒來是最自然。

重點一:每個睡眠週期約為90分鐘

每個睡眠週期大約維持 90 分鐘。注意每個人的睡眠週期長度也會略有不同,90分鐘只是一個平均值供大家參考。

一般以言每人每晚會經歷 4 – 6 個睡眠週期(相當於 6 – 9 小時的睡眠時間)。

重點二:「非快速動眼睡眠」一開始是最深,再慢慢變淺。

從上圖可見入睡後的首幾個睡眠週期都主要的發生在「非快速動眼睡眠」中,「快速動眼睡眠」只佔前半部分睡眠的很少時間。

直到第 3 或 4 個睡眠週期開始,「快速動眼睡眠」所佔的睡眠週期時間才會逐漸變長。

也就是說如果你每晚只睡 6 小時,你將會失去大部分的「快速動眼睡眠」。

總結

睡眠其實是一項十分神秘、至今科學家都未能完全理解其原理的一項現象,上面的內容當然也只是皮毛中的皮毛,但絕對足夠讓「普通人」去理解睡眠的運作原理。

接下來我會花多少少時間去製作一篇「睡眠攻略」,希望可以為你提供到一些實用、能有效提升睡眠質素的心得!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You May Also Like