為什麼要睡覺？
★內文試閱：
‧前言
當睡眠缺乏成為一種流行病 / 沃克（本書作者）
你自認過去一週睡眠充足嗎？
你還記得上一次不用鬧鐘就醒來、不用喝咖啡就感到神清氣爽，是什麼時候嗎？
如果至少有一個答案是否定的，其實你並不孤單。在所有已開發國家中，有三分之二的成年人無法滿足每晚八小時的建議睡眠量。
你對這個事實大概並不意外，但它的後果卻可能超乎你的意料。如果每晚睡覺的時間常常少於六、七個小時，你的免疫系統會遭受破壞，罹患癌症的風險也會提高到兩倍以上。至於你是否會得到阿茲海默症，生活方式上的一個關鍵因子就是睡眠不足。即使只是連續一週睡眠稍微減少，就會干擾血糖濃度，程度之大足以被診斷為糖尿病前期。睡眠太少會提高你冠狀動脈堵塞和脆化的可能，讓你朝向心血管疾病、中風、鬱血性心衰竭之路邁進。正如英國作家夏綠蒂．勃朗特（Charlotte Brontë）先知般的智慧之語：「煩躁之心，寢枕難安。」睡眠受到干擾會使各種主要精神障礙變得更嚴重，包括憂鬱、焦慮及自殺傾向。
或許你也注意到，自己在疲倦的時候會想吃更多東西？這不是巧合。睡眠太少時，讓你感到飢餓的激素濃度會提升，而另一種告訴我們已經吃飽的激素會受到抑制。雖然你已經飽了，卻還想再吃。睡眠不足，保證體重增加，對成人和兒童都一樣。還有更糟的：如果你嘗試節食，卻又睡得不夠，會讓你的努力白費，因為減掉的大部分體重會來自肌肉，而非脂肪。
把上面對健康的所有影響加起來，我們會更容易接受這項關聯：睡愈少，愈短命。這讓「至死方休」一詞蒙上不幸的陰影：抱持這種信念的人會死得比較早，而且這段較為短暫的生命中，生活品質也會比較差。睡眠剝奪和橡皮筋一樣，能夠承受的拉力有限，然而遺憾的是，人類是唯一會在無益的情況下故意剝奪自己睡眠的生物。
忽視睡眠的代價十分昂貴，正在侵蝕人類福祉的各個面向，以及社會組成的每條經緯。不管對人類本身或對世界經濟都造成傷害，程度之高，讓世界衛生組織（WHO）終於宣布，睡眠缺乏是所有工業化國家的流行病。 過去一個世紀以來，睡眠時間減少得最為劇烈的國家，如美國、英國、日本、南韓和一些西歐國家，同時也是前述生理疾病及精神障礙增加程度最高的國家，這並非巧合。許多科學家（包括我自己）甚至開始呼籲醫師為病患開「睡眠處方」。這該算是最令人輕鬆愉快的醫囑了，但是不要誤會，這不是要醫師開更多安眠藥給病人，而是恰恰相反，因為證據顯示這些藥物對健康其實有不良影響。
不過，如果把狀況更加延伸，缺乏睡眠有沒有可能會殺人致死？答案是「會」，至少在兩種狀況下。首先，有一種非常罕見的遺傳疾病，在中年發病，一開始是失眠，然後逐漸變嚴重，病情發展幾個月後，病患會變得完全無法睡覺。到了這個階段，他們會開始喪失腦部與身體的許多基本功能。目前沒有藥物能幫助病患睡覺，他們失去睡眠十二到十八個月後會死亡。這種病雖然非常稀有，但的確是睡眠缺乏可以致死的例證。
第二種致命的情況，則是駕駛人沒有充分睡眠造成的。疲勞駕駛每年造成數十萬起交通事故與死亡，而且受到危害的不僅是睡眠不足的人本身，還會牽連四周的人。悲慘的是，在美國，每小時就有一人因疲勞駕駛事故而死亡。精神不振造成的交通事故件數，實際上比飲酒和使用毒品造成的交通事故加起來還多，實在令人難安。
（摘錄自本書第1章）
‧摘文
為大腦而睡
睡眠並非不清醒。睡眠遠勝於不清醒。夜間的睡眠精緻複雜，充滿活躍的代謝過程，而且有一系列經過特意安排的獨特階段。
腦中有無數功能的修復要仰賴睡眠，且並非單靠其中一種形式的睡眠就能完成。睡眠的每個階段，包括淺度非快速動眼睡眠、深度非快速動眼睡眠、快速動眼睡眠，在夜晚的不同時段對腦提供不同好處。因此，沒有某種形式的睡眠比另一種更重要這回事。失去任何一種睡眠，都會對腦造成損傷。
睡眠對腦的許多好處之中，記憶是特別令人讚嘆的例子，我們的了解也最多。睡眠有助記憶已一再獲得證實：在學習之前的睡眠，幫助你的腦準備形成新記憶；在學習之後的睡眠，可鞏固記憶、避免遺忘。
學習之前先睡飽，把學習能力補充好
在學習前的睡眠，能夠讓我們從頭產生新記憶的能力重新振作，而且這件事每天晚上都在進行。我們醒著的時候，不管有意無意，腦隨時在獲取並消化新訊息，這些稍縱即逝的記憶，會由腦中一個稱為海馬迴（hippocampus）的區域捕捉下來。記住那些基於事實的訊息，也就是多數人認為的課本式學習，例如記住某人的名字、新的電話號碼、自己把車停在哪裡，過程中海馬迴會吸取這些流過的經驗，並把細節連結在一起。
海馬迴是腦中長得像手指的長形構造，你的大腦有兩個海馬迴，兩側各有一個，那裡是新記憶的短期儲存處，也就是暫時儲存訊息的地方。可惜海馬迴的儲存容量是有限的，就像相機的底片膠卷，或者用更與時俱進的比喻來說，就像USB隨身碟。一旦超過儲存容量，你就可能無法吸收更多訊息，或者新記憶必須覆蓋過另一筆記憶，這種情況稱為干擾遺忘（interference forgetting），同樣糟糕。
那麼，腦又如何處理這種記憶容量問題？好些年前，我的研究團隊想知道睡眠是否藉由檔案轉移的機制，來解決儲存空間不足的問題。或許睡眠把腦中新近獲得的記憶搬到長期儲存地點，藉此釋出短期記憶的儲存空間，所以我們醒來後學習新事物的能力又恢復了。
白天小睡幫助記憶
我們先用白天的小睡來測試這個理論。我們徵召了一群健康的年輕成人，隨機分配到午睡組和不睡組。中午時，所有參與者都要經歷一段嚴酷的學習過程（記住一百張人臉與名字的配對），目的在於增加海馬迴的負擔。一如預期，兩組參與者的表現相當。
之後，午睡組在睡眠實驗室進行九十分鐘的午睡，頭皮上貼著電極，測量睡眠狀態。而不睡組在實驗室中保持清醒，從事輕鬆的活動，例如上網瀏覽或玩桌遊。當天傍晚六點時，所有參與者再次進行密集的學習，嘗試把更多新資訊塞入短期儲存空間（記住另外一百張臉孔與名字的配對）。
我們想弄清楚的問題很簡單：人腦的學習能力是否隨著一天中持續醒著的時間而衰退？如果是的話，睡覺是否能扭轉這種記憶體逐漸飽和的效應，修復學習能力？
那些整天醒著的人，即使專注力維持穩定（透過注意力與反應時間的測試來確認），學習能力卻明顯變差。相對的，午睡過的人成績明顯較好，而且記住事實的能力實際上還提升了。這兩組人在傍晚六點的表現差異並不小，午睡組的學習成果贏了20%。
睡眠紡錘波可以恢復學習能力
我們觀察到睡眠能騰出記憶空間，幫助腦恢復學習能力，於是想進一步尋找是睡眠中的什麼因素促成這種修復。
午睡組的腦波分析給了我們答案。記憶力的恢復與較淺的非快速動眼第二期有關，特別是其中的睡眠紡錘波，也就是一種急促而有力的腦波。如果在小睡時有愈多睡眠紡錘波，醒來後學習能力的恢復也愈好。重要的是，睡眠紡錘波並不能預測那個人本身的學習能力。若是個人天生的學習能力只和紡錘波密切相關，這樣的結果會有些無趣。而實際上，睡眠紡錘波能預測的是睡前和睡後學習能力的差別，也就是學習能力的補充程度。
更令人驚嘆的是，當我們分析睡眠紡錘波這種急促的電活動時，也觀察到異常穩定反覆的電流，在整個腦中以一百到兩百毫秒的間隔重複發生。這個脈衝持續在海馬迴（儲存空間有限的短期記憶體）和皮質（長期儲存記憶的大型硬碟）之間來回。直到此時，我們才開始認識到睡眠在安靜面貌底下祕密進行的電流運輸：把事實記憶從暫時的儲存裝置（海馬迴）搬移到長期的保險庫（皮質）。這個過程中，睡眠開心的清理海馬迴，幫短期訊息儲存處清出許多可用空間。學習者醒來，昨天的經歷已經轉移到較為長久的安全儲存處，海馬迴能夠再次容納新資訊。在嶄新的一天，他們可以再度開始學習新的事實。
那次實驗之後，我們及其他研究團隊也對夜間睡眠進行同樣的研究，發現同樣的結果：一個人在夜裡的睡眠紡錘波愈多，第二天學習能力的恢復程度也愈好。
（摘錄自本書第6章）
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