这一章里，我们将一起探讨睡眠科学的两个核心概念。在这个过程中，我们将发现你的大脑和身体每一晚都经历了什么。现在，我们从观察流经大脑的电流开始。之后，我们将结实一位终身都在试图证明心灵感应存在的德国教授，并将在一间现代化的睡眠实验室度过难忘的一夜。

静止的化身

首先我很想告诉你一句一直盘旋在我脑海中的话——你太了不起了。当你自鸣得意之前，我还得说些话。那就是我觉得你最亲密的朋友也同样了不起。事实上，我觉得你认识的每个人都很优秀。为什么我会说你们每个人都如此出色呢？因为你们每个人都拥有全宇宙中最神奇、复杂的东西。这个东西可以治疗疾病，可以将人类送上月球，还可以创造出令人惊艳的艺术品；它使你能够感知世界、欣赏音乐、有所成就、四处周游；它赋予你欢笑与爱的能力。这个神奇的东西就端坐在你的两耳之间，缓缓地移动，使你能读完这个句子。显然，我说的就是你的大脑（如果你现在还没有意识到我所说的东西的话，那我可要收回最开始的赞美）。

虽然每个人都有大脑，但是很少有人意识到他们的大脑需要靠电来运转。

如果你把一个人的颅骨顶端切开，你将会直面的是看上去像一大块粉红色胶状物的物质。在高倍显微镜下观察这块奇怪物质的任何一个部分，你将发现它们是由许多被称为“神经元”的细胞所组成（见图）。每个细胞由三个主要部分构成——①“树突”是像手指那般纤长的纤维，能接收其他细胞的刺激信号；②“轴突”能将信号传递到其他细胞中去；③“细胞体”能控制一切神经元活动。这些看似简单的细胞，对每一个掠过你心头的想法、每一种你所体验的情感负责。

神经元是微电子通信系统。当树突从相邻的神经元中接收到刺激信号时，细胞体就开始行动，它将微弱的电子脉冲向下传递到它的轴突部分和其附近的细胞中去。此时，这些电子信息就会流经你的大脑，有些时候速度能接近每小时200英里。神经学科学家们如今相信平均每个大脑里大约有200亿的神经元，神经元之间有超过160万亿的连接。虽然每一个神经元只能产生微量的电流，但是它们合起来的电流输出是非常可观的，基本上每个大脑能产生足够的电量去点亮一个20瓦特的电灯泡。

19世纪末20世纪初，科学家们意识到大脑是靠电流运转的，但是他们还未能研究出方法来测量这些由神经元所产生的微小信号。让我们首先走近其中最具有求知欲的汉斯·贝格尔（Hans Berger）教授。

贝格尔于1873年出生在德国，他的人生在一次偶然与炮弹的亲密接触后发生了翻天覆地的变化。20岁那年，他应召入伍，在装甲部队服役。在训练期间，他被自己那匹不怎么牢靠的骏马重重甩出，跌落到正由马拉着炮弹前行的道路上。炮兵连的司机赶忙拿出紧急停靠牌让贝格尔摔落其上。在这个意外发生的同时，贝格尔的姐姐突然有不祥的预感，认为自己的弟弟可能身处险境，于是赶忙发电报询问他是否安好。这是贝格尔第一次收到家人发来的电报，他也尽力把这次经历描述成一次巧合。然而，贝格尔自己却认为这次古怪的事件是心灵感应存在的明证。自此，他的余生都致力于研究探索：思想是如何从一个人的大脑传递到另一个人的大脑的。

贝格尔通过独立研究，发明了一套他称为“大脑镜像”的感应系统——它可以被放置在头皮中，用于测量由颅骨内部的神经元所产生的微量电子。贝格尔的实验不仅耗时极长且过程令人沮丧，但是他将自己反锁在实验室，直面一次次的失败。（日记，1910年：“八年！不断尝试，永不言弃。”）这位德国教授变得越来越离群索居，被人认为是一个神经错乱的疯子。为了有更多的时间投入研究，贝格尔使自己的生活变得尽可能自动化和可预测，事后他的一位同事曾写道：“贝格尔从未忽视过既定日程中的任何一个偏失。他的生活日复一日，就像同时落下的两滴水珠，近乎于相同。年复一年，他举办一样的讲座。他就是静止的化身。”

历经十年的挫败，贝格尔取得了一系列技术上的突破，这极大地暗示着他可能取得的成功（“我是否有可能实现那个我为之奋斗了20多年的计划？”摘自1924年的日记）。在又花了几年的时间去完善他的发明后，贝格尔终于宣称自己能够明确地记录下脑电波，并向世界展示了第一台全自动的记录脑内电流图的机器（简称为“脑电图机”或“EEG”）。

然而不幸的是，学术界对于贝格尔的发明持相对消极的态度。由于他们坚信大脑内如此微量的电子活动，根本不可能被安置在头皮上的小小感应器所检测到，所以许多贝格尔的同人认定他的发现要么是实验错误，要么就是学术欺诈。1938年从学术界退休后，贝格尔的身体状况急转直下，人也变得非常沮丧。1941年，迷惘抑郁的贝格尔在医院上吊自杀。

虽然贝格尔没能证明心灵感应的存在，但他留下了许多令人叹为观止的有形资产。全世界的学者最终都意识到贝格尔确实做出了伟大的突破，并且对于他杰出的发明进行了深入而仔细的研究。其中，就有华尔街巨头、特立独行的研究员艾尔弗雷德·李·鲁米斯（Alfred Lee Loomis）。

科学宫殿

鲁米斯生于1887年，他不仅仅是成功的投资银行家，更是最后一位杰出的业余科学家。孩童时期，鲁米斯就对猜谜游戏、国际象棋和魔术异常痴迷。青年时代，他开始对科学产生浓厚的兴趣，并和罗伯特·伍德（Robert Wood）建立起融洽的合作关系。伍德是一位非常著名的实验物理学家，毕业于约翰·霍普金斯大学。这一组合虽古怪却异常多产。例如，伍德在他的谷仓里发明了“声谱仪”（一台可将光线分离成频谱的仪器），但之后却发现这台仪器中长约40英尺的电子管时不时地就失灵，罪魁祸首原来是充斥其中的蜘蛛网。伍德和鲁米斯后来想出了一个看似奇怪却非常有效的解决方法。每当声谱仪被堵住时，他俩就在电子管的一头放一只小猫，在另一头放一些食物。当小猫一路寻找食物的同时，它周身的毛就像一个巨大的鸡毛掸子，有效地扫除了那些蜘蛛网。

鲁米斯在谷仓的时光很开心，他最终决定建立自己的私人研究所。20世纪20年代，他在纽约州买了栋大楼并着手创建自己的“科学宫殿”。之后的十年里，他用尖端科技打造研究所，邀请一些世界上最著名的科学家入驻，其中就包括尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）、古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）和阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）。鲁米斯在科技领域贡献了许多发明创造，其中包括在雷达的发明中起到中坚力量的作用，研制新方法去测量子弹射出的瞬间速度和辅助发明了飞机的地面指挥进场系统。

20世纪30年代中期，鲁米斯听说了汉斯·贝格尔那了不起的发明之后，不禁思考该发明是否能被运用到睡眠研究之中。他制作了自己的脑电图机并邀请参观者在夜间来到科学宫殿，从而监控他们的大脑活动。鲁米斯发现人们的大脑在入睡时不是处于休眠状态，反而会产生少量独特的电波。随后的研究表明，这些电波在夜晚出现且波形具有高度可预测性。虽然辨别出睡眠的不同阶段是一个巨大的进步，然而最后的谜题尚未解开。这个谜题直至20年后才开始逐渐明朗，而这也得益于20世纪最伟大的实验之一。

如何从石头中榨出油水

1951年，尤金·阿塞林斯基（Eugene Aserinsky）的生活捉襟见肘。处于而立之年的他正艰难地支撑着家庭开销，照顾他的妻儿。那时他们住在芝加哥的一个小型公寓中，供热仅靠一个简单的煤油炉。阿塞林斯基的求职之路也异常艰辛。他在专业成绩鹤立鸡群后，不断转院，广泛学习，专业从西班牙语一直到牙医学，学无定科。在未取得任何学位后离开学校，他在军队里做了一名炸药投放工。过了几年刀尖上舔血的日子后，他决定重返大学。那时，芝加哥大学因愿意接收独特背景的学生而著名，特立独行的阿塞林斯基最终被芝加哥大学录取为生理学研究生。

然而当他入校后，他失望地发现自己唯一能选择的导师是那位臭名昭著且古怪异常的内森·莱特曼（Nathaniel Kleitman）教授。俄裔教授莱特曼一生都致力于睡眠科学的研究。1939年，他评阅了超过1，000份与睡眠相关的学术报告，并写下了《睡眠和觉醒在生命中交替存在》的论文，它也被誉为睡眠研究的“圣经”。与此同时，莱特曼也勇于在绝大多数具有挑战性的实验中担当小白鼠，这也为其赢得了不小的声誉。例如，在一次系列研究中，为了研究日照是如何影响睡眠的课题，他不惜深入位于肯塔基州的猛犸山洞内的一个巨大的岩洞；整整一个月的时间在潜水艇上承受北极圈内阳光的持续照射。这些持久艰苦的研究，似乎对于莱特曼的身体并未造成多少长远的危害，他于1999年逝世，享年104岁。

莱特曼见到阿塞林斯基后就建议他研究婴儿入睡后眼睛是以何种方式眨动的这一课题。阿塞林斯基对于没完没了地观察婴儿的反应感到有些厌倦，数月的研究彻底打消了他从“石头中榨油”的念头。无奈之下，他将研究的重心转移到成年人的大脑和眼部活动中去。当时绝大部分主流的科学家都认为这些眼部活动是在夜间随意发生的，没有任何意义。然而阿塞林斯基不愿随波逐流，他从地下室拖了一部老式的脑电图机放到自己的办公室开始进行研究工作。

他打算彻夜监测人们大脑和眼部的活动。这一雄心壮志也将当时的技术推到了极致，因为这要求那台过时的脑电图机能平稳工作长达数小时。阿塞林斯基打算用这台机器在自己儿子的头上进行第一次实验。

1951年12月的一个寒冷的夜晚，8岁的阿蒙德·阿塞林斯基（Armond Aserinsky）发现自己正躺在实验室的床上，头上插满了感应器。有些是测量他的大脑活动，有些则监测他眼部周围的肌肉活动。隔壁房间中的脑电图机能接收所有的信息，而阿塞林斯基正紧盯着方格纸上记录下的活动信息。这场实验的规模一点都不小，单单一晚上的监测记录就达半英里之长。夜越来越深，阿塞林斯基努力地使那台过时的脑电图机持续运作，丝毫没有意识到他即将被载入史册。

在长达数小时的监测后，阿塞林斯基惊讶地看到那些记录笔突然开始进行不规则的移动，这表示阿蒙德的大脑和眼部肌肉正处于兴奋状态。他断定儿子已经清醒过来，所以打算穿过走廊去隔壁房间看看究竟发生了什么。当他打开实验室大门时，惊讶地发现儿子睡得正香。更令他感到惊讶的是，这一情况不是偶发性的，在这一晚，阿塞林斯基多次监测到了类似的大脑和眼部活动的发生。

第二天早上，阿塞林斯基试图去寻找这一神秘活动的原因。起初，他认为这台老式的脑电图机出了故障，并开始不断检测仪器上的导线、按键、阀门等设备。未找到症结所在后，他把这一情况告知了莱特曼。一开始莱特曼对此非常怀疑，甚至认为阿塞林斯基的实验具有欺诈成分。于是他要求阿塞林斯基重复做一次实验，但这回的实验人须换作莱特曼的女儿。当相似的数据再次出现时，阿塞林斯基更加相信他将有重大发现，并将这一奇怪的现象称为“快速眼球运动”，简称“REM”。受此鼓舞，阿塞林斯基和莱特曼决定深入探究当脑电图机产生这些奇怪的图形时，处于睡眠中的大脑究竟发生了什么。

阿塞林斯基招募了20名志愿者来到实验室。每当志愿者们进入到快速眼球运动阶段，他就会唤醒并采访他们。他注意到绝大部分的志愿者都描述自己正在做梦，他整合自己的发现，发表了一篇名为《眼球活动和伴随现象在睡眠中的定期出现》的论文，现已被誉为学界经典。

这篇论文影响极大，一位权威科学家曾公开表示阿塞林斯基在大脑领域发现了新大陆。几十年来，研究人员能拿到的关于做梦的报告全部依靠每天清晨人们对于梦的回忆描述。这些报告往往杂乱无章，东拼西凑，不甚可靠。REM的发现一夜间改变了睡眠科学领域的现状，为研究者们指明了一条通往做梦状态下大脑活动研究的康庄大道。因此，全世界的科学家们开始了睡眠和做梦领域的研究。神奇的是，阿塞林斯基并未在睡眠科学研究中继续前进，在好奇心的驱使下，他转头去研究电流对大麻哈鱼的影响。1998年，他驾驶的车辆突然冲出车道与树相撞，他不幸去世。说来讽刺的是，他被认为只是在车轮底下永远地沉睡了而已。

阿塞林斯基非凡的发现改变了世界，并且为大家指明了道路——通往一直被深藏的梦的世界。而这也是睡眠科学领域最后的一个谜题，它的发现使研究者们能完整地描绘出人们在生活中的每一晚究竟发生了什么。为了探索这个领域，让我们一起参观一下现代化的睡眠中心吧。

布拉姆·斯多克斯（Bram Stokers）的触感

只要你花点时间待在心理学大楼的任何一个部门，你很快就能辨别出不同类型的研究员。社会心理学家们总是不敢与他人保持眼神交流，记忆学的研究者们总记不住自己的办公室在哪儿，谈判专家们总是在那儿争论如何最合理地平摊一份酒吧账单。然而，无论你在心理学的各部门待多久，你都不可能辨认出一类人，那就是最稀有的睡眠科学家。

这一与众不同的群体享受着黑夜的静谧与孤独。每当其他人准备下班回家时，他们悄然来到各自的办公室；每当世界逐渐清醒变得喧嚣时，他们才刚刚爬进各自的被窝，悄然入睡。工作时他们往往只能有一人相伴（好吧，那个人也正准备入眠）。

史蒂维·威廉姆斯（Stevie Williams）就是这些研究者中的一员。史蒂维是英国最具盛名的爱丁堡睡眠中心的首席医师。我与史蒂维的相识源于几年前我们共同参与了一个项目，研究心理学家们是否能梦到未来。如大多数的睡眠研究者一样，35岁的史蒂维有着我先前所称的布拉姆·斯多克斯的触感。虽然看上去很健康，但是他的皮肤苍白暗淡，我怀疑这是他如吸血鬼般存在的直接结果。

史蒂维听说了我对睡眠科学领域强烈的兴趣后，热情地邀请我在他的睡眠诊所接受一整晚的监测实验。走进诊所的睡眠房就好像进入了一幕舞台剧。表面上看，一切就如标准的卧室或酒店标房那样。可仔细看，你便会发现其中的异常。偷偷往床下看一眼，你将发现这里有数不尽的传感器、凝胶管、橡胶套和长达数英里的缆线。对于21世纪的睡眠研究者来说，这些都是监测人们入眠后必不可少的装备。

当我换上睡衣后，史蒂维在我头皮上用特殊的凝胶粘连了20个小型传感器，每个传感器上都仔细地连上长导线，聚集起来形成一个其貌不扬的“马尾巴”。整套装置看起来确实突兀，但事实上却惊人地和谐。史蒂维让我躺进棉被里，然后仔细地把“马尾巴”放在床边。最后，他再次检查了红外线摄影器的位置，确保它能记录下夜间我每次的翻身情况后离开了房间。

睡眠中心的床非常舒适，仅仅几秒后我就感觉自己仿佛飘浮起来，沉入梦乡。下一刻，史蒂维回到我的床边温柔地唤醒我。我感觉这时差不多正值午夜，可能是设备出了点问题。然而事实上，此时已经早晨7点了，这是我近几年来睡得最好的一次。随后史蒂维让我换好衣服，到办公室与他会合。

我感觉在之前的8小时中大脑仿佛处于关机状态，没有做梦，也没有活动。然而史蒂维给我看了夜间的脑电图纸，事实胜于雄辩。随后他解读了我的数据，很显然脑电图的记录几乎与几年前阿塞林斯基和莱特曼的一模一样。当今的睡眠研究者们把这个图形称为“睡眠周期”。吃完早饭，史蒂维热情地为我解说了实验的具体环节。

这正是他所经历的阶段

当你清醒时，大脑所产生的脑电图中每秒包含12—30个波形；当你爬上床后，这些快速变化的曲线频率迅速减缓，直至每秒只产生8—12个波形。这种图形往往表明人正处于放松或冥想阶段，俗称“α波活动”。

在几分钟后，你的呼吸渐渐变缓，你的眼球左右转动，这时你的脑电波的频率变得更低。你现在进入了睡眠第一阶段（见下图）。在夜间，你进入这一睡眠阶段的次数非常有限，且每次的时间也很短暂，大脑每秒会产生3—7个波形，专业学名为“θ波”。如果你在这个阶段醒来，你会感觉自己好像没有真正地入睡过。

当你首次进入睡眠的第一阶段，你可能会抽搐一两下，看见虚幻的刺眼白光或听到一声本不存在的巨响（“入睡前幻觉”）。你的肌肉开始放松，你将体验到一种思维的放空状态。艺术家和作家们试图利用这段时间来激发灵感。比如，超现实主义者萨尔瓦多·达利（Salvador Dali）就会平躺下来，在地上放置一个玻璃杯。接着他将匙子的一端放在玻璃杯边缘，手指夹着另一端。当他进入睡眠的第一阶段，达利的手指会自然放松释放匙子。匙子撞击玻璃杯发出的声响会将他唤醒，随后他会潦草地描绘出在他脑海中出现的奇怪影像。

这一阶段也与另一个被称为“睡前肌阵挛性抽搐”的奇怪现象密切相关，“睡前肌阵挛性抽搐”会让你起初感觉自己正在下落，然后身体突然一阵摇晃直至把自己惊醒。

大约有70%的人会经历这类抽搐现象，这可能与他们过度劳累或睡眠姿势不佳相关。睡眠科学家们尚未能确定是何原因引起这类痉挛现象，一些研究者声称当人们入睡后，肌肉开始放松，大脑一定程度上会错误地认为人正处于下落状态。一些进化心理学家观察后认为这可能进化自人们尚处在树上睡眠的时期，它能防止睡得像根木头的人们从树上掉落下来。睡眠的第一阶段只持续2—5分钟。

当你进入睡眠的下一阶段，你的心率变缓，体温也会降低。“б波”里将出现一些电流爆发活动，俗称为“睡眠纺锤波”和“K-复合波”。它们的出现对抵抗外部（如街道上的噪音）和内部（如身体略感饥饿）那些可能将你唤醒的刺激因素起到重要作用。现在你已经进入了睡眠的第二阶段。在这一时期，几乎全身的肌肉（包括喉咙里的肌肉）都开始放松，这就使得你会咕哝或者打鼾。大脑这时也能够好好休息，那些与思维、推理、语言、解决问题方面相关的大脑活动逐渐减缓。我们将在稍后的课堂中发现这一阶段对于学习日常文体活动能起到至关重要的影响，比如学会一类乐器、一种舞蹈或一项体育技能。

研究员通常将睡眠的第一阶段和第二阶段合称为浅层睡眠。

在进入睡眠第二阶段大约20分钟后，你的大脑和身体开始变得尤为放松，接着你将进入睡眠的第三阶段和第四阶段。这时大脑活动降到最低，产生非常缓慢的“δ波”（每秒只有1—2个波形）。这两个阶段被合称为“深层睡眠”或“慢波睡眠”。这段时间中，你与外界几乎完全隔绝（除非你突然闻到烧焦的味道，有人在喊你的名字或者听到非常大的噪音）。当人们进入深层睡眠后，几乎很难将他们唤醒。如果你真的将其唤醒，那么他们很有可能好一会儿都觉得昏昏沉沉。

深层睡眠阶段对于人们的心理和生理健康都尤为重要，因为它们与生长激素的产生紧密相关，而生长激素能帮助修复受损组织。如果没有经历这些阶段，那么你醒来后会异常疲惫和暴躁。这些阶段对于巩固白天获取的重要信息也至关重要，并且它们也与梦游、梦话和夜惊症相关。当史蒂维观看我的脑电图时，他可以发现我患有夜惊症倾向的证据。在深层睡眠环节，人们通常不会四处移动，然而红外线摄影器的记录显示，我通常会移动自己的手和胳膊。

睡眠科学家将睡眠的前四个阶段归类为“非快速眼动期”（NREM），原因在于这些阶段并没有出现做梦时期发生的快速眼球运动现象。但这是否意味着在这一阶段没有任何事物进入你的大脑呢？如果你从“非快速眼动期”清醒过来，你很有可能描述出一些零碎的想法。可能是一个词或一个概念，但这些阶段不具备做梦所拥有的故事情节这一特征。

在进入深层睡眠大约30分钟后，一些非常奇怪的事情就将发生。你的大脑和身体又快速活动起来，重新经历睡眠的不同阶段直至再次进入睡眠第二阶段。出人意料的是，你并未如先前那样进入放松状态，而是心跳开始变快，呼吸变得急促，眼球也开始左右快速移动。现在你所经历的就是“快速眼球运动期”（REM），简称“快速眼动期”。在这期间，你的脑干神经彻底阻止任何的身体移动，避免你从梦中醒来。如果在这时醒来，你能非常生动地描绘出所有的梦境。你的性器官也很有可能高速活动，男性会勃起，而女性的阴道会涌入大量血液。大多数人间歇性进入REM阶段的时间大约占夜晚的四分之一，有时候这也被称为“快波睡眠”，因为大脑这时的活跃程度几乎与在清醒状态下无异。我们稍后会讲到，这一阶段不仅能强化我们的记忆力、帮助处理外部创伤，而且能让我们从新的角度看问题。

当你做完夜晚的第一个梦时，你将重复睡眠的这些阶段，NREM—REM—NREM的这一周期在夜晚反复出现。每个周期大约需要90分钟，这样每晚人们平均能做5个梦。

在每做完一个梦后，你可能会经历非常短暂的“微醒”状态，事实上你那时是清醒的，然而由于时间太短致使你第二天醒来时完全记不得。在夜晚，浅层睡眠的时间大约占50%，深层睡眠占20%，REM期占25%，剩余5%的时间人们处于短暂的清醒状态。夜晚的开启由深层睡眠主导，其间伴随些短暂的梦境。然而随着夜的不断深入，梦境变得越来越强势，而深层睡眠的时间则相对变得短暂。事实上，夜的第二部分几乎没有深层睡眠，REM睡眠每次可以持续40分钟。

早餐结束后，我向史蒂维表达了最诚挚的感谢，感谢他能为我详细解说夜的奥秘。告别史蒂维后，我漫步在清晨的阳光下，神清气爽地准备迎接新的一天。在我身后，史蒂维正锁上实验室的大门准备回家睡觉。

睡眠周期对于理解你的大脑和身体每一晚都经历了什么这一问题起到了重要的作用。然而它也只能揭示部分答案。为了能充分了解睡眠的本质，你需要了解第二个重要的概念。是时候来探索究竟是什么使你能充满活力了。

机械宇宙观

18世纪伟大的法国天文学家让—雅克·奥托斯·德·梅朗（Jean-Jacques d'Ortous de Mairan）职业生涯的大部分时间都用来仰望星空。然而在1729年，陆地上的一个现象吸引了德·梅朗的注意。几百年来，哲学家们观测到植物在白天会打开它们的叶片，在夜晚会将之闭合，并总结说太阳光的照射造成了这一系列奇特的行为。德·梅朗却不信他们的言论，他着手设计了一项简单的实验来检验这百年来为人所信奉的真理。

德·梅朗打算用含羞草——一种植物，因叶片的快速且可预测性开合而著名——来进行现今被奉为经典的实验。每天清晨，含羞草会打开并伸出自己的叶片，而每天晚上它会合上并缩紧叶片。德·梅朗通过推理，认为如果含羞草受太阳光照射的影响，那么当它被放置在完全的黑暗中时它应该停止运动。为了证实情况是否如此，他拿了一盆含羞草将之锁进全黑的橱柜中。在接下来的几天里，德·梅朗点了一根蜡烛并小心放置在橱柜里。尽管含羞草不受太阳光的照射，但它的叶片仍然会在白天打开、夜晚闭合。他的研究表明，世界上许多伟大的哲学家犯了一个巨大的错误，事实上太阳光照射与含羞草叶片的开合行为没有任何关系。

在得出这一发现的同时，德·梅朗正在进行数项重要的天文项目的研究工作，其中包括探索彩虹的颜色是否与音阶有关和试图观测金星是否存在卫星。这使他对于发表关于含羞草的研究报告显得意兴阑珊。要不是有他的同事兼好友马钱德（Marchant），那篇论文很有可能将不见天日。马钱德确信德·梅朗取得了巨大的突破，并再三坚持将论文发表到巴黎皇家学院期刊上。文章仅有350字，然而它却彻底改变了睡眠科学领域。

在后来的两百年间，科学家们不断地进行更为复杂的德·梅朗版实验，企图去发现操控植物开合的神秘力量。在将成千上万的植物锁进日益精进的橱柜后，他们排除了每个可能的因素，包括温度、湿度和地球的磁场。最终研究员意识到植物并不受外力的影响，而是拥有一种神秘的生物钟，它能够不受外界事物的影响自我运转。就好像一座精美的时钟，生物钟的周期也是24小时，确保了植物的叶子能在白天打开、晚间闭合。

在胜利的鼓舞之下，科学家们开始研究潜藏在其他生命体内的生物钟。从最简单的单细胞生物到最令人着迷的哺乳动物，研究的成功结果纷至沓来。没过多久，科学家们发现自然界中的万物仿佛皆由生物钟所控制。在数十年艰苦的研究后，研究者们最终在他们的名单上写下了最后一种生物：人类。

每个人在清晨都会自然醒来，在夜晚进入梦乡，所以研究者们总想探究人类这一行为是否意味着在人的大脑和身体里也存在一个生物钟，生生不息地运转报时。德·梅朗先前创造性的研究方案主要是将植物放入被漆得全黑的橱柜中，并定时地观察植物的行为。虽说在人类身上进行相同的实验看上去很有意思（前提是你不是那个被放置在橱柜中的家伙），但是实验并不能排除干扰睡眠—觉醒这一周期的其他环境因素，例如温度、声音和湿度。为了能将德·梅朗的实验成功地在人类身上施行，研究者们必须探索出一个完全与世隔绝的地方，并且找到一个愿意长期驻守在那里的志愿者。此时，法国的科学家兼探险家米歇尔·西弗尔（Michel Siffre）走入研究者们的视线。

向地下进发

米歇尔·西弗尔出生于1939年，早年间他就萌发了对于洞穴和科学的强烈兴趣。他20岁出头就已获得洞窟学（研究洞穴）的本科学位。在顺利毕业后，西弗尔正想寻找一个有趣的研究项目。正巧一群地质学者在矗立于法国与意大利边界上的阿尔卑斯山深处发现了地下冰河。西弗尔立即意识到这个地点对于研究人类生物钟是否存在的先驱性实验来说堪称完美。

1962年，23岁的法国探险家钻入距地球表面近400英尺的洞穴里居住了长达两个月。在这一严酷的折磨期间，西弗尔定期与地面上的团队保持通信，告知他们自己何时清醒又何时入睡。实验并不轻松。西弗尔必须忍受零下超低的温度和极高的湿度，其间他深受体温迅速降低的折磨，并需要频繁地躲避掉落在他帐篷上的巨大冰块。西弗尔的实验日记中显示，他只有一次被逼得近乎发狂。那一次，他显得异常疲惫而孤寂，他打算高歌一曲以驱散黑夜的侵蚀。西弗尔的付出得到了回报，研究结果显示，在人体内部确实存在着一个自行运转的生物钟，就像德·梅朗实验中的含羞草一样，能在没有日光的照射下自发地开合枝叶。大约每24小时，西弗尔就会自发地入眠和清醒。在随后的几年间，其余的睡眠研究者开始调查这一神秘的生物钟，他们将自己或者他人囚禁在越来越与世隔绝的地底。他们的研究结果对于洞察影响人类思维的因素有着非凡的启示。

生命的律动

在先前的部分里，我们发现人的大脑是由千百亿个神经元组成的。现在，就让我们以一个更为广阔的视角来研究神经元簇是如何影响你的思维和感官的。如果我们打开你的头盖骨，对半切开，你将看到如下的东西。

让我们快速浏览一下你大脑的一些主要部分。图片正前方区域被称为“额叶”，它与许多功能密切相关，包括你的自控水平和计划能力。中央部分则是“杏仁核”，它在控制你的情感方面起到了关键的作用。位于后方的区域称为“枕叶”，它主要分析从眼部接收的信息，使你能看清世间万象。看到这里，是不是没花太多时间？噢，等等，我忘记介绍两个重要的部分。

首先，让我们看一下图片中央偏左部分的那片小黑点①区域。那就是“视交叉上核”。这针头大小的区域蕴含了大约10，000个神经元，它们就是你的生物钟，在你生命的每一刻里愉快地摆动。随后，图片中央偏右的另一个黑点②区域是“松果体”。这一松果形状（松果体名称的由来）的区域只有一粒米那么大，却使哲学家、神经学家和嬉皮士们深深地着迷。17世纪法国著名的哲学家勒内·笛卡儿（René Descartes）一生中大多时间都致力于研究“松果体”，并宣称它是灵魂的所在地。近些年来，新纪元的拥护者们（New Agers）声称这片区域就像是有魔力的内眼，是完整的“轮系统”中的一部分，“轮系统”能开启神秘的觉醒和古老的启迪。但是笛卡儿和新纪元的拥护者们都错了。事实上，“松果体”与一些更为重要的功能相关。在一天的特定时候，“视交叉上核”会使“松果体”产生一种引导睡眠的激素，称为“褪黑激素”，它能使你变得昏昏欲睡。你的生物钟将这些信号传递到身体各处，每24小时这些具有高预测性的模式会自我重复 。睡眠科学家们将这一模式称为“昼夜节律”（Circadian Rhythm），这一术语源于拉丁词语“circa”（环绕）和“dies”（一天）。让我们更为详细地快速了解一下这一模式。

由于这是一个周期，所以你可以从任意时间开始来检测人体生物钟产生的影响。让我们从早上6点开始。在这个快被上帝遗忘的时间里，大多数人感觉很困倦。然而，在接下来的5小时里，你的生物钟会使你变得越来越兴奋，这也解释了为什么大多数人在早上7—9点醒来，并在头几小时内感觉一切良好。大约从早上11点开始，你的兴奋度会慢慢降低，直至下午3点左右。如果这时你能小憩一会儿，这是休息的最佳时间。然而请记得充分利用好你打盹的时间，因为这段下降的时间只会持续大约1小时。从下午4点开始，你又开始变得生龙活虎，直到晚上8点兴奋度达到顶点。随后，从晚上9点开始，你的兴奋度慢慢下降，这使得你能在午夜前安然入睡。最后，低水平的兴奋度一直贯穿整个夜晚，直至早上6点，接着就是新一轮的循环。每一天都是这样的模式。正如潮起潮落，你的兴奋度每天也会有起有落。

数年的研究为这一循环提供了许多重要的启示，比如针对睡眠和婴儿的研究。我们出生时并没有预装生物钟，新生儿打盹的时间非常随意，这使得婴儿每天睡眠的时间长达16小时，剩余的时间他们尽可能地在制造噪音。然而，好消息是他们的生物钟正在快速地形成，大约在6个月内，他们在夜晚会睡得更多些。

生物钟在我们的青年时期会经历一个重要的改变。与人们普遍认为的相反，青少年变得越来越赖床并不表示他们变懒惰了。在青春期，生物钟经常会有3小时左右的变动，这就使得他们直到深夜后才感到困倦，早上很晚才能起床。

然而，关于这方面，绝大多数的调研都着眼于人们的生物钟对作息安排的区别上。睡眠科学家将这个称为“睡眠类型”，每个人都处在那些晚睡晚起（资深夜猫子）和早睡早起（资深早鸣鸟）的人之间。几年来，研究者们想出了许多方法来测量夜猫子与早鸣鸟间的趋向，其中包括监测他们的体温和血液中自然生成的褪黑激素的水平。最为广泛使用的方法是邀请人们完成一份问卷，询问他们偏爱的入睡时间、早起时的感受、是否会头晕等，最后将被测试者分类。在这节课开始之前我曾让你完成过其中的一份问卷，现在一起来看下你的回答。

为了计算问卷的得分，请把每项答案所对应的得分（斜体标记）相加，随后对照下表找出自己属于夜猫子或早鸣鸟区间的哪个位置。

你的睡眠类型主要取决于基因，所以有家族遗传的倾向。同时，睡眠类型对于你的所思所为都有重大的影响。毫无疑问，当涉及睡眠时，资深早鸣鸟可能晚上10点入睡，早上6点起床，几乎不需要闹钟，在白天也无须小憩。相反，资深夜猫子更喜欢在深夜1点入睡，早上9点才起床，经常需要设闹铃而且白天喜欢小憩一会儿。

就个人的最佳工作时间和状态而言，早鸣鸟在中午的时候兴奋度最高，在早上9点到下午4点这段时间状态最佳；夜猫子在晚上6点左右最高效，下午1点到晚上10点状态最佳。

虽然关于人们的睡眠类型和性格特点之间的关系引起了广泛的争论，但是一般而言，早鸣鸟类型的人性格倾向于内向型，逻辑思维能力强，忠诚可靠；夜猫子类型的人性格比较外向，情绪比较稳定，信奉享乐主义，且富有创造力。缺点方面，夜猫子类型的人可能不太可靠，精神容易混乱，且有点自恋。这些区别对人们的生活会有很大的影响。比如，一项研究显示，夜猫子类型的人一生中的朋友数量是早鸣鸟类型的四倍。人们的睡眠类型同样会影响他们与食物之间的关系，早鸣鸟类型的人更喜欢睡醒后30分钟内吃早餐，而夜猫子类型的人更喜欢吃夜宵。不幸的是，相比起早鸣鸟类型的人，大量的夜宵导致夜猫子们更容易得肥胖症。

睡眠类型与学习表现也有着很大的关系。早鸣鸟的分数往往高于夜猫子。起初研究者认为这归咎于早鸣鸟比夜猫子更聪明。然而事实上，大多数学校所采取的过早上课的时间安排，意味着夜猫子在学习知识和参加考试的时候，往往不在自己的最佳状态。因为这个发现，许多教育专家认为测量小学生的睡眠类型至关重要，运用测试后得到的信息最大限度地提升学生的学习能力，比如更合理地安排上课和考试的时间。

学生并不是唯一受睡眠类型影响的人群。来自慕尼黑大学的时间生物学家提尔·伦内伯格（Till Roenneberg）认为成年人的生物钟经常与外部环境不一致。工作日，很多白领需要在早上9点前到达办公室。这对于早鸣鸟来说轻而易举，然而对于夜猫子就相对残忍了。夜猫子很难早睡，往往没睡几小时就需要起床上班。结果，他们在工作日的大多数时间都感觉过度疲劳，不得不在周末赶紧补觉。而对于早鸣鸟来说，周末的时间就变成了难题，很多人的社交活动一般都安排在周五周六的晚上，即使早鸣鸟们在这一时间段努力保持清醒状态，然而第二天早上他们还没睡多久就又得起床。伦内伯格认为这两种现象都会导致一种“社交时差”，使许多人长期感到疲倦。

然而，关于人类生物钟最重要的研究工作可能在于探讨如何能用它来帮助那些睡眠困难者，让他们安然入睡。

节奏布鲁斯

如同许多时钟一样，你的生物钟并不完全精准。事实上，西弗尔的研究显示，你的生物钟可能会走得稍慢一些，需要花超过24小时才能完成一个周期。如果任其发展，这一小小的不同会使你渐渐地与真实的时间越差越远。仅仅几周之后，你在早上可能就会感到昏昏欲睡，当夜晚降临时又生龙活虎。为了避免这些情况的发生，你的生物钟每天都可以通过许多因素被重置，比如你吃饭的时间，四处走动的情况，最重要的是你眼睛接收日照量的多少。

你周围的光线不仅使你能够阅读文字，对你的大脑也有所影响。光线进入你的眼睛使你的视网膜产生微小的电子信号，这些信号会刺激你的视交叉上核和松果体。当大脑的这些部分接收到这个刺激后会停止产生诱导睡眠的褪黑激素，所以你会感觉兴奋，保持清醒。相反，如果你关闭所有的灯，你的视网膜不会再刺激你的大脑，随之产生的褪黑激素会使你感到疲倦。由于这个原因，神经科学家通常将褪黑激素称为“德古拉激素”，因为它只在黑暗中出现。

不幸的是，有些人的生物钟对于这些光线暗示没有反应，这使他们患上了“昼夜节律紊乱症”。久而久之，这些身患昼夜节律紊乱症的人的生物钟就与实际的时间不符，最后导致要么很晚才上床睡觉（“睡眠相位后移症”），要么很早就入睡（“睡眠相位提前症”）。与绝大多数失眠症患者不同，患有这两类症状的人能够拥有几小时持续的睡眠。然而，他们发现自己要么在早上很晚才能起床，要么在午夜就会醒来。如果他们的工作或社交生活必须按常规时间来开展，这就会给他们造成不小的问题。这两类症状的治疗方法通常要求人们坐在人工“日照箱”前，接受大量的照射，从而重置他们的生物钟。患有睡眠相位后移症的患者在早晨7—9点接受照射，而患有睡眠相位提前症的患者则在晚间7—9点接受照射。

针对生物钟相关的研究，科学家们同样发现了解决时差的方法。如果你乘飞机环游世界，将跨越一个甚至多个时区，而你的生物钟却不能与这些改变同步，结果就致使你很快会体验到一种令人烦恼的现象——“昼夜节律障碍”，大多数人称之为“时差”。

让我们来想象一下，你将乘坐历时6小时的航班从伦敦飞往纽约，出发时间是正午。当你到达纽约时，你的生物钟会认为是下午6点。这时你可能会感到有点疲倦，并准备吃晚餐。不幸的是，此时美国的当地时间只有下午1点，当地人此刻兴奋度都很高昂，正尽情地吃着他们的午餐。这种情况下你将会经历一次自东向西的时差，睡眠研究者们将之称为“相位延迟”。现在让我假设你将反过来从纽约飞往伦敦，出发时间还是正午。在这个假设下你认为自己到达伦敦后是下午6点，你准备到市中心去吃点东西，然而伦敦的当地时间却是夜里11点，大部分的人已经准备入睡了。这种情况下你将经历一次自西向东的时差，睡眠研究者们称之为“相位提前”。

随着时间的推移，你所处城市的光照水平将慢慢地重置你的生物钟。然而在这之前，你的日子将一团糟，你可能会感到疲惫不堪，头昏脑涨，甚至感觉自己生病了。相位延迟远没有相位提前令人感到崩溃，所以比起自西向东飞行，自东向西飞行通常产生的问题更少些。但即使是很小的区别也会对大脑和身体造成巨大的影响 。在一项有趣的研究里，来自马萨诸塞州大学的劳伦斯·里切特（Lawrence Recht）和他的同事们分析了北美主要棒球联盟团队的表现。他们发现如果一个队伍在比赛前需要经历自东向西的飞行，那么他们的胜率在44%。相反，如果他们在比赛前要经历自西向东的飞行，他们的胜率只有37%。

如果你的出发地和目的地的时差小于3小时，那么时差将不是一个困扰。同样，如果你只离开几天或更少，那么最容易的还是以“家里时间”为参照。对于其他的长途旅行，你的生物钟与实际的时间差可能会导致你感到头晕、迷惘，变得无精打采。如果你自东向西飞行，那么适应新地区的时间每差一个时区可能就需要12小时。如果你自西向东飞行，那么每差一个时区就需要16小时。然而不要担心，因为研究员发明了许多方法来对抗时差。

在这一章中，我们探索了睡眠领域的两个核心概念。首先我们发现了你的大脑和身体每一晚都经历了什么，揭开了浅层睡眠、深层睡眠和快速眼动期的神秘面纱。随后我们将注意力转移到生物钟层面，了解了不同睡眠类型的人是属于夜猫子或早鸣鸟模式中的哪一等级，懂得了青少年早起困难的原因所在，以及如何充分利用生物钟去克服时差的知识。在充分理解了这两大核心概念后，下一章我们将探讨睡眠不足时会产生何种后果。

正能量测试

评估你的睡眠

问卷只需要几分钟时间就能完成，请根据自身情况做出选择，每题共5个程度选项，一共有7题。每题无须过多斟酌，并请忽略选项下方对应的数字。

1. 你是否能掌控自己的睡眠？例如，你能否在自己希望的时间里轻松入睡或醒来？

2. 你在白天开车、开会或闲谈等情况下，会感到困倦吗？

3. 你会经常在夜晚醒来吗？

4. 当你半夜醒来后，是否会发现再次入睡变得异常困难？

5. 你是否会经常做令人愉悦的美梦？

6. 你如何评价自己的睡眠质量？

7. 你早晨起床时感觉如何？

谢谢你的配合。稍后会具体分析问卷。 CDQrgyY17WdYwjtXWm87dNIGXOxTsVMESNBeWZikRxZX33jsWvm80+hauj/xg2Ad