文章來源: 果殼網
有人3天不睡照樣精神，有的人則恨不得一天睡上20小時。最新研究發現，雄性斑胸濱鷸(yù)在繁殖期內可以3周不眠不休，省下時間，繁殖更多後代。不同的物種，睡眠時長為何差別這麽大？睡眠是必須的嗎？
睡眠向來被視作一種不利於適應的行為，因為睡眠狀態與獲取食物、防備天敵以及進行繁殖的清醒狀態截然相反。在鳥類和哺乳類動物的各種生命活動中，睡眠扮演了一個我們尚無法理解、卻至關重要的角色。雖然科學家們已經考量了很多意義重大的影響因素，包括對氧化應激的減緩、對記憶的鞏固、對生命周期的延長，以及對各種神經毒素的清除等等，但沒有一套理論能解釋，在同種或不同種的生物個體之間，睡眠時長為什麽會有如此大的差異。不過，最近萊什庫(J. A. Lesku)等人的一項研究表明：有一種鳥類，睡得少反而能獲得好處——它們可以省下時間，繁殖更多的後代。
斑胸濱鷸的求偶炫耀(圖片：kevinkarlsonphotography.com)
一夫多妻的雄性斑胸濱鷸(yù)(Calidris melanotos)在持續3個多星期的繁育期內，會全神貫註地投身於求偶炫耀，並全力防備其他潛在的雄性競爭對手。萊什庫等人觀察到，在這一段時間內，雄性個體們並沒有因為缺乏睡眠而降低活躍度。已往的研究將鳥類和哺乳類的睡眠行為看作是至關重要、不可或缺的生理過程，但這一新發現連同近來得出的其他一系列研究結果，動搖了舊的研究模式。
逆戟鯨(Orcinus orca)和海豚都能睜亮雙眼保持清醒長達6個星期甚至更久，而且興奮度不會有絲毫下降。在這一時期，新生幼豚的身體和大腦會快速生長到一個可觀的尺寸和容量，而這其中似乎並未涉及和睡眠密切相關的神經毒素排除過程。成年海豚能辨別來自左側或右側30度的視覺刺激，為了獲得獎勵，它們可以每天工作24小時，連續工作5天。在這一過程中，它們反應的敏捷度並沒有出現顯著的退步。遷徙中的鳥類會大幅度地縮減睡眠時間，然而它們的學習能力和活躍度並不會受到影響，而且並後來的不會出現睡眠補償現象。與此截然相反的是：睡眠被打斷的人類個體，會受到極大地傷害。這有力地證明了不同物種之間睡眠規律的多樣性。
睡眠是件靜謐而幸福的事情，當然重要的是保存能量(圖片：baltimore.indymedia.org)
話說回來，如果在繁殖期持續保持清醒的雄鷸能夠留下更多的後代，為什麽大自然沒有淘汰那些更喜歡睡懶覺的雄性個體呢？ 一個吸引人的解釋是，勤勞不嗜睡的雄性個體更有可能將身體里的儲備能量消耗殆盡。雖然在食物充裕的條件下，花點時間多吃一點就能完全避免這種情況的出現，但是在食物短缺時，大量消耗儲備能量來進行繁殖的雄性個體們往往難以存活到下一個繁殖期。因此從整體來考慮，具有不同睡眠周期的一系列不同個體的數目，會保持一種動態的平衡。
同樣的平衡模式在人類中也存在。年齡相近、性別相同、體格近似的個體之間，往往有著不同的睡眠時長。不同人對睡眠缺失的反應也有所不同：有的人會受到極大的影響，最終無法自持地昏昏睡去；而有的人在缺乏睡眠的情形下，一切都正常且井然有序。剝奪睡眠對行為產生的影響和睡眠的底線時長並沒有關系。此外，睡眠時長和健康狀況也並不是線性相關的，過長和過短的睡眠時間都會縮短人的壽命。睡眠剝奪實驗中，大鼠的死亡原因是過大的應激反應，而不是睡眠的缺失。並沒有報告發現睡眠剝奪實驗會導致鴿子、小鼠的死亡。致死性的家族性失眠能夠造成人類的死亡，但是該病致死的原因並不單單是睡眠的缺失，而涉及多個人體器官。
美國著名的睡眠研究學者、斯坦福大學的 William Dement 博士在記錄處於睡眠剝奪狀態的貓的腦波。可憐的貓咪……(圖片：art.com)
那麽，當我們沒有睡夠的時候，為什麽會感覺那麽糟呢？這是因為，自然選擇強迫我們僅進行有限時間的活動，減少能量過多消耗，身體通過減弱大腦的興奮度，強迫我們去睡眠。雖然和睡眠時間較長的個體相比，睡眠時間更少的個體會避開很多危險，但如果違反機體自然睡眠習慣的睡眠缺乏頻繁發生，會導致個體進行正常生理活動的壓力增加，從而在一定程度上損害健康。比如說，一些特定的激素分泌過程就和睡眠是緊密相關聯的。雖然這些規律並不是普適的，但是對同一物種、同一年齡段的個體而言，還是相當適用的。
冠蝙蝠(Eptesicus fuscus)一天睡20小時，馬一天睡2小時，不同物種的睡眠時長差別甚大。然而，並沒有哪一套切實的理論能將睡眠時長與各種生物學因素聯系起來。但可以肯定的是：以低能量密度食物為生的物種(如食草動物)要比那些以高能量密度食物為生的物種(如食肉動物)睡得少(如下圖所示)。
以低能量密度食物為生的物種(如食草動物)要比那些以高能量密度食物為生的物種(如食肉動物)睡得少(圖片：science.com)
靜息狀態同樣可以節省能量，還能保持清醒以防備潛在的危險。然而，在靜息狀態下，大腦仍可消耗相當比例的能量，達身體總消耗的25%之多。在安靜和活躍的狀態下，大腦對能量的消耗並沒有顯著區別，但在睡眠狀態下會則顯著減少。如果動物個體能夠找到一處安全舒適的場所(如一個地洞)進行睡眠，自然能獲得可觀的好處。作為鮮明對比的是：找不到安全休息場所的大型捕食動物很少睡眠，而且睡得不沉。
除了遷徙期和繁殖期之外，在食物短缺時期，睡眠時長也會被縮減，動物個體將更多的時間用於尋找更多的食物。在惡劣的自然環境下生存的某些動物已經進化出這樣一種能力：根據環境情況和食物充裕度來調節睡眠時長。那些能夠找到安全舒適睡眠場所的動物，會通過冬眠在食物匱乏的季節極大地削減能量的消耗。
現在，觀測儀器的技術進步使人能在更加自然的狀態下監測睡眠中的大腦和肌肉活動，對睡眠規律進行更深入的觀測和研究。達爾文在對物種的自然選擇進行研究時，往往忽略睡眠時長這一因素。大腦如何通過調控睡眠來對個體行為和環境條件做出回應？對這一問題的關註必將在睡眠研究和進化心理學等領域形成一種新的研究模式。 | 
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发表于 2012-11-7 19:06:49
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