为什么我们的大脑需要睡眠,如果我们没有足够的睡眠,会发生什么

为什么我们的大脑需要睡眠,如果我们没有足够的睡眠,会发生什么
睡眠是我们的大脑重新启动的时候。
Hernan Sanchez / Unsplash, 创用CC BY-SA

我们中的许多人已经经历了睡眠剥夺的影响:感到疲倦和胡思乱想,或难以集中注意力。 睡眠对于我们的大脑来说比你可能意识到的更重要。

虽然在你入睡的时候你可能会“关掉”,但大脑还远没有活动。 通过研究脑电活动模式,我们知道,当你睡觉的时候,你的大脑会循环两种主要类型的模式:快速眼动(REM)睡眠和慢波睡眠。

在一夜之间发生的慢波睡眠的特征在于大量脑细胞(每秒发生一次至四次)的电活动缓慢的节律。 随着夜晚的进展,我们的REM睡眠越来越多。 在快速眼动睡眠期间,我们常常有着鲜明的梦境,而我们的大脑在醒着的时候表现出类似的活动模式。

当我们睡觉时,我们的大脑在做什么?

睡眠服务许多不同的功能。 其中之一是帮助我们记住我们在白天的经历。 REM睡眠被认为是 对情感记忆很重要 (例如,涉及恐惧的回忆)或者 程序记忆 (比如如何骑自行车)。 另一方面,慢波睡眠被认为反映了所谓的存储 “陈述式”的回忆 这是你的经验和你知道的东西的有意识的记录(例如,你早餐吃了什么)。

我们也知道经验是 在睡眠中“重播”大脑 - 这些经历的回忆就像电影中的片段一样,可以重新卷起,再次向前。 重播发生在海马神经元 - 一个重要的记忆大脑区域 - 在学习导航迷宫的老鼠身上得到了最好的研究。 经过导航练习,当老鼠休息时,它的大脑重播迷宫中的路径。 重播有助于 加强脑细胞之间的联系因此被认为是巩固记忆力的重要因素。

但是,记住早餐吃什么对你来说很重要吗? 可能不会 - 这就是为什么大脑需要选择性地记住它。 睡眠允许大脑通过记忆筛选,忘记某些事情以便记住重要的事情。 其中一种方法是通过“修剪”或“缩小”大脑中不需要的连接。

睡眠功能的一个主要理论 - “突触平衡假说“ - 表明在睡眠中有一个广泛的 连接减弱 (被称为“突触”)在整个大脑。

这被认为可以抵消学习时我们清醒时发生的联系的全面加强。 通过修剪多余的联系,有效地睡觉“清理石板”,以便第二天再次学习。 干扰这个缩小的过程 在某些情况下会导致更强烈的(也许是不想要的)记忆。

随着年龄的增长,睡眠对保持我们的大脑最佳活动的重要性可能反映在我们改变的睡眠模式上。 婴儿和小孩比成人睡得多,可能是因为他们发展中的大脑正在学习得更多,并且暴露于新的情况下。

在以后的生活中, 睡眠下降,变得更加分散。 这可能反映了对睡眠的需求减少(因为我们学习得更少),或者随着年龄的增长,睡眠过程出现故障。

睡觉也需要做一些大脑“家务”。 最近在小鼠身上发现的一项研究 睡眠清洁毒素的大脑 在清醒时间积累,其中一些与神经退行性疾病有关。 在睡眠期间,脑细胞之间的空间增加,允许有毒的蛋白质被冲走。 通过去除大脑中的这些毒素,睡眠可能会阻止像阿尔茨海默氏症这样的神经退行性疾病。

如果我们的睡眠不好,会发生什么?

在我们醒着的时候,充足的睡眠对于注意力和学习非常重要。 当我们睡眠不足的时候,我们不能把重点放在大量的信息上 保持我们的关注 很长一段时间。 我们的 反应时间减慢。 我们也不太可能有创造力 发现隐藏的规则 当试图解决一个问题。

当你没有足够的睡眠时,当你醒着时,你的大脑可能会强迫自己关闭几秒钟。 在这 ”微睡眠“你可能在不知情的情况下昏迷几秒钟。 驾车时的困倦是机动车事故的主要原因,睡眠剥夺影响大脑 就像酒精一样。 睡眠不足也会导致工作场所发生致命事故,这是工人轮班的主要问题。

睡眠对注意力和注意力的有益影响对于儿童来说特别重要,如果孩子睡眠不足,他们往往会变得过度活跃和破坏性的。 一项研究发现,在几个晚上,每晚只能少睡一小时 对班上的孩子的行为产生不利影响.

什么是长期影响?

由于伦理原因,睡眠剥夺的长期影响在人类中更难以研究,但是慢性睡眠障碍已经与大脑疾病相关联,例如 精神分裂症, 自闭症阿尔茨海默氏症。 我们不知道睡眠障碍是否是这些疾病的原因或症状。

谈话总的来说,证据表明拥有健康的睡眠模式是健康和运作良好的大脑的关键。

关于作者

博士后研究员Leonie Kirszenblat, 昆士兰大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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