为什么人睡觉就能得到休息? 第1页

这事不是“睡觉就能得到休息”听起来那么简单。人体会在一定时长的睡眠中修复 DNA 损伤和脑神经细胞的 DNA 双链断裂、清理脑和肠道积累的代谢产物，分泌与合成代谢相关的生长激素、与昼夜节律相关的褪黑素等，这是“闭眼躺在床上不动”没有的效果。

过短的睡眠不能有效缓解疲劳。过长的睡眠看起来会反过来对健康造成不利影响^[1][2]，可能是因为多种疾病会产生睡眠过长的症状，其中一些可能在睡眠状态下增加心血管疾病发病概率。

睡眠压力

现行的睡眠调控模型将睡眠与昼夜节律和睡眠稳态联系起来。

• 昼夜节律通过生物钟控制一天中睡眠与觉醒的时间。
• 睡眠稳态让机体趋向于确保一定的睡眠量。

在清醒状态，睡眠压力逐渐增加；在睡眠状态，睡眠压力逐渐减少。睡眠剥夺会积累“睡眠债务”并在下次睡眠时倾向于睡更久来偿还。

• “躺着”可以放松身体，其他许多姿势也可以。自然界有不少站着睡觉的动物，那需要一部分神经回路持续监控并调节身体平衡。对人来说，站着睡觉时若没有外物支撑或固定，有摔倒的风险；
• “闭眼”可以减少周围的光线对脑的影响、便于入睡；
• “躺着”和“闭眼”本身都没有特异地“触发人的休息”。
• “闭眼躺着不动但不睡觉”时睡眠压力会继续增加，长期持续不睡觉会积累睡眠债务。

现行主流理论认为神经系统代谢积累的腺苷负责实现上述“睡眠压力”。目前认为基底前脑是腺苷参与睡眠稳态调控的重要脑区，其谷氨酸能神经元负责处理相关过程。缺失基底前脑谷氨酸能神经元的小鼠的睡眠压力显著降低（清醒时长显著增加），经历睡眠剥夺后睡眠时长的增加显著低于对照组小鼠，睡眠压力的清除速率显著快于对照组小鼠^[3]。

睡眠与 DNA 修复

动物身体各处代谢产生的活性氧有概率引起 DNA 损伤，引起 H2AFX 组蛋白磷酸化，作为标记吸引 PARP1 蛋白；在需要快速上调特定基因的表达时，神经元会让 DNA 双链断裂作为机制，这也会被上述机制标记。PARP1 在清醒状态逐渐积累，可能是“睡眠压力”的重要组成部分。PARP1 在睡眠状态下募集 DNA 修复相关的分子。

2021 年，一些科学家在斑马鱼中用戊四唑、紫外线照射等诱导神经细胞 DNA 损伤，发现以 H2AFX 磷酸化程度表示的神经细胞 DNA 损伤积累到某一阈值时斑马鱼的稳态睡眠压力临界，促使斑马鱼睡眠，并在睡眠过程中修复这些损伤。进一步研究表明，一种 DNA 损伤探测分子——PARP1 蛋白——在这一机制中起关键作用。DNA 损伤发生后，PARP1 会迅速反应，标记出 DNA 损伤位点并募集 DNA 修复系统。过表达 PARP1 会促进睡眠并加强 DNA 损伤修复效果，减少该蛋白则抑制睡眠并阻断呼叫 DNA 损伤修复系统的信号。
此外，在小鼠中开展的实验发现，抑制 PARP1 活性会降低慢波睡眠的时长和质量。
相关文章发表于《分子细胞》^[4]。

人体主要在慢波睡眠状态进行 DNA 修复，在此期间体温、心率、大脑耗氧量下降，活性氧产生量减少，细胞可以将更多的资源投入修复之中。人在慢波睡眠状态下因故醒来，会感到迷迷糊糊、难以集中精神、想再睡一会来补够慢波睡眠时长。

• 快波睡眠状态可能涉及在神经元间的混战状态下保护视觉皮层^[5]、信息整理、引入噪声避免过拟合。

关于“排毒”

大脑靠脑脊液与间质液进行物质交换清理代谢产物。在自然睡眠或麻醉状态下，间质液容量会明显增大，脑脊液与间质液的对流交换增加，从而加快清除包括 β-淀粉样蛋白在内的潜在神经毒性物质^[6]。

睡眠状态下，人体会清理肠道积累的活性氧——在小鼠和果蝇身上进行的实验显示，活性氧在肠道大量积累是持续睡眠剥夺导致猝死的主要原因）。此外，心脏有自己的昼夜节律，被扰乱时可能出现功能紊乱^[7]。其他脏器也或多或少有自己的工作规律。

上述范围外的“身体排毒器官排毒”往往是被夸大了，可能是擦着科学的边宣传各路“排毒”保健品。

参考

1. ^ 睡太短和太长都会增加认知障碍发生率 Brendan P Lucey, Julie Wisch, Anna H Boerwinkle, Eric C Landsness, Cristina D Toedebusch, Jennifer S McLeland, Omar H Butt, Jason Hassenstab, John C Morris, Beau M Ances, David M Holtzman, Sleep and longitudinal cognitive performance in preclinical and early symptomatic Alzheimer’s disease, Brain, Volume 144, Issue 9, September 2021, Pages 2852–2862, https://doi.org/10.1093/brain/awab272
2. ^ https://doi.org/10.1161/JAHA.118.008552
3. ^ DOI: 10.1126/science.abb0556
4. ^ David Zada, Yaniv Sela, Noa Matosevich, Adir Monsonego, Tali Lerer-Goldshtein, Yuval Nir, Lior Appelbaum, Parp1 promotes sleep, which enhances DNA repair in neurons, Molecular Cell, 2021, , ISSN 1097-2765, https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.10.026.
5. ^ （激活视觉皮层来减少其他脑区对视觉皮层的侵占）
6. ^ Xie L, Kang H, Xu Q, Chen MJ, Liao Y, Thiyagarajan M, O'Donnell J, Christensen DJ, Nicholson C, Iliff JJ, Takano T, Deane R, Nedergaard M. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 2013 Oct 18;342(6156):373-7. doi: 10.1126/science.1241224. PMID: 24136970; PMCID: PMC3880190.
7. ^ doi: 10.1038/s41467-021-25942-4

有个古代道学先生穿越过来。我义务帮他介绍当代情况。

谁知道他看着我，满脸不屑：“你是犯罪分子吧？”

我懵了：“我不是犯罪分子。怎么这么说？”

他：“不是犯罪分子怎么头发短短的，像受过髡刑似的？”

我：“现在人不蓄发了。这就是现在的正常发型，向西洋人学的。”

他：“所以你们留了西洋夷狄的发型？”

我：“不错。”

他：“你这身古怪的衣服，也是夷狄的式样？华夏的衣冠发式就这么抛弃了？”

我：“是的，但我的心依然是中国心。”

他：“现在是什么年月？”

我：“现在是公元2021年，公历12月25，星期六。”

他：“什么叫公元？”

我：“公元就是基督纪元。传说中耶稣基督诞生于公元元年。以他的诞生纪元，象征全人类在他统治之下。”

“什么又叫公历？”

“公历就是格里高利历。由罗马教皇格里高利颁布。”

“什么又叫星期六？”

“一个星期分为七天，源自圣经，上面说上帝花了六天创造世界，第七天休息。他的信徒就七天一个周期的过，并在第七天休息。犹太教的安息日是星期六。基督教的安息日是星期天。我两天都休息，哈哈。”

“外面什么声音？”

“哦，今天还是基督教的圣诞节。有人在过圣诞，真是一群崇洋媚外的家伙!”

道学先生突然举起拐杖就打：“你也是个崇洋媚外的家伙！”

“我怎么崇洋媚外了？”

“你留夷狄之发，穿夷狄之衣，奉夷狄之历，过夷狄之节，还不崇洋媚外？”

“我没过夷狄之节啊？”

“夷狄的安息日你凭什么休息？”

道学先生打得更起劲了。

我夺过拐杖，将他踢倒：“我还学夷狄之语呢！英语是必修课！但我不算崇洋媚外，过圣诞才是崇洋媚外。”

“凭什么？”他不服。

我双手举起对上一拱：“因为我的标准是上不是外！中华之大义，莫过于忠顺。上是之则是之。上非之则非之。此忠顺之道也。守忠顺之道，即中华之人。”

道学先生恍然大悟：“是我眼光浅了。”

我和道学先生在此向大家发出倡议：

“为了方便生活，和国际接轨，过基督徒的安息日，是完全正当的。

但是，为了图热闹，崇洋媚外，过基督徒的圣诞节，是万万不行的。

用汉字笔画的注音字母ㄅㄆㄇ落后麻烦。

用拉丁字母的拼音字母jqx 先进方便。

汉服是古代少数贵族的服饰，不穿你会死啊。

中医是中国古老宝贵的传统，必须发扬光大。

我出生之前改掉的都是封建落后，我长大之前没改的才是中华正统。

我长大之后，谁改谁洋奴。

谢谢大家！”