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人为什么要睡觉(人几天不睡觉会死)( 二 )


近年来，神经生物学研究揭示了许多与睡眠有关的潜在机制 。激素、细胞和酶——它们的活性和表达水平在睡眠期间以及睡眠和清醒状态之间发生变化——都已经被确定 。我们已经了解了很多关于睡眠的生理学、解剖学和生物化学 。从这个意义上说，当我们说我们明白了为什么睡觉时，我们真正的意思是我们明白了是什么让我们犯困，我们是如何睡觉的，以及睡眠不足会导致什么功能障碍 。
但所有这些都没有回答更基本的问题，这就是为什么我们首先需要睡觉 。睡眠的作用是什么？我们一生中大约有三分之一的时间在睡觉，但我们不知道为什么我们需要这样做 。如果我们试图不这样做，可怕的后果将随之而来 。为什么我们每天晚上需要八个小时左右的睡眠，但是只有三到四个小时(像大象)或者不到两个小时(像抹香鲸)的睡眠是熬不过去的？随着我们从童年进入成年，为什么我们的睡眠需求会从婴儿期的大约16小时(与小得多的老鼠或鼩鼱的睡眠相比)减少到标准的8小时到期？这些不同的时间尺度从何而来，为什么？
了解睡眠的起源特别麻烦，因为睡眠似乎几乎没有进化优势 。相反:如果一个有机体不需要它，为什么它会进入几个小时的无意识和脆弱状态？对付黑夜是有问题的，所以也许睡眠进化只是为了适应黑暗的挑战 。另一方面，许多动物是夜间活动的 。此外，老鼠、鼩鼱等哺乳动物的睡眠时间比夜晚长得多；其他动物，如大象和鲸鱼，就少得多了 。最后，夜晚的长度随着季节和纬度的不同而变化很大 。为什么人们的睡眠时间应该固定在八小时左右，这是一个“普遍”的值？
关于睡眠，一个很容易被拒绝的直观解释是，它需要保存能量，休息和恢复我们的身体 。我们确实降低了睡眠期间的平均代谢率，但只有大约15%——每晚只有100卡路里的食物，相当于一片黄油面包 。这似乎不足以证明睡眠的复杂性、脆弱性和挑战性 。
需要特殊的停机时间 。毕竟开车修车是鲁莽的 。尽管如此，一般认为睡眠的两个主要功能之一是修复生命的磨损，这是维持我们生存的代谢过程的副产品造成的损伤 。从人类到寄居蟹，生命都是通过网络来维持的(例如心血管系统) 。这些网络在所有尺度上传输代谢能量，为细胞、线粒体、基因组和其他细胞内单位提供服务和营养 。正如高速公路上汽车和卡车之间的摩擦或管道中的水流导致不断的损坏和腐烂一样，流经我们网络的血液、资源、细胞和能量也是如此 。除了我们熟悉的循环系统，线粒体中还有一个类似的生化反应网络——我们能量的基本来源——它通过产生自由基来伤害我们的身体 。自由基是任何具有不成对电子的原子或分子，这反过来使其具有高度的挥发性和破坏性 。抗氧化剂，如黑巧克力和蓝莓，可以作为抵御这种伤害的保护缓冲剂 。所以睡眠有助于修复血流和生化力造成的损伤 。事实上，意识到支撑我们的系统正在不断地退化我们的身体是发人深省的 。所以睡眠有助于修复血流和生化力造成的损伤 。事实上，意识到支撑我们的系统正在不断地退化我们的身体是发人深省的 。所以睡眠有助于修复血流和生化力造成的损伤 。事实上，意识到支撑我们的系统正在不断地退化我们的身体是发人深省的 。
睡眠的另一个主要功能是重组和重新配置我们大脑中的神经连接，以响应我们不断接收的无数感官输入 。它们来自外部环境和我们体内的刺激，如我们的心跳和肠道发出的信号 。这种持续的日常处理是学习和记忆的基本组成部分 。为了保持高效和有效，它还包括修剪很少使用的突触，重新安排和丢弃旧的通路和连接，并构建新的通路 。因此，每一个稍纵即逝的想法，每一个梦想，每一个新的想法都是你大脑的潜在重建，这只能通过代谢能量的使用来实现 。
虽然这两种功能——大脑修复和重组——反映了我们需要睡眠的不同原因，但它们有两个主要特征 。首先，它们都与代谢直接相关，因为代谢能量不仅可以促进神经网络的重组，还可以修复能量产生和传递的副产物对自身造成的损伤 。第二个共同特征是，它们都发生在一个基本上从不替换神经元的大脑中(不像大多数其他器官和组织，细胞不断被替换和再生) 。因为受损的神经元几乎永远不会被替换，所以它们必须被忠实地修复，以便在保持多成分大脑的完整性的同时，启用并保存记忆和学习 。
由于这些原因，在不破坏生物体正常功能的情况下，大脑中神经元的有效修复和重组是不可能发生的 。因此，需要特殊的停机时间 。毕竟开车修车是鲁莽的，可能会有危险 。这就是为什么你停止了马达，并把它带到机械师 。同样，城市道路或地铁系统的检修，城市垃圾的清理，计算机系统和网络的升级，通常都是在用户明显减少的晚上或周末进行 。这就是为什么我们的大脑和身体在进行大多数必要的修复和重组时，似乎是“关闭”的，从而减少了潜在冲突和干扰日常运作的机会 。这就是为什么我们需要时间睡觉 。


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