为什么我们会认床呢?
作者: 骆宛琳 文 / 4825次阅读 时间: 2016年5月28日
来源: 臺大科學教育發展中心 标签: 睡眠 認床
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在新地方过夜时,很多人常常第一晚睡不太好;半梦半醒的睡眠,是会认床的人才懂的苦恼。研究睡眠的科学家,也因此在设计跟睡眠有关的实验时,常常要让受试者先习惯实验场所的睡眠环境。在正式实验开始前,多加个一两夜,让参与实验的受试者习惯一下,以免干扰实验结果。

睡觉时“睁一只眼闭一只眼”?

为什么人会“认床”呢?其实在陌生环境里半梦半醒的睡眠状态,在鸟类与海洋哺乳动物里是屡见不鲜。这些动物在睡觉的时候,如果周遭的环境让牠们觉得倍感威胁,会名副其实的“睁一只眼闭一只眼”,只有一半的大脑在休息,另一半的大脑则保持警醒的状态,以便对周遭环境里的突发状态能实时做出反应。在1999年时,印第安纳州立大学的CharlesAmlaner教授更发现,当鸟群一起休息时,睡在边边的鸟,就会自动担负起只睡半边大脑的“守夜”角色。Amlaner博士让一群鸭子排排站睡觉;在队伍前端、隐蔽性比较好的鸭子睡着时,两只眼睛都闭着。但睡在队伍尾巴、最靠外边的鸭子,不仅只有半边大脑在休息,也都会把睁着的那只眼睛朝向天敌可能入侵的方向。而这种“只睡一边大脑”的状态(Unihemisphericsleep),过往觉得是鸟类与海洋哺乳动物所特有,会跟人类认床的背后神秘机转有所关联吗?

美国布朗大学的佐佐木勇香博士,自小在日本长大,对日本俗谚里说换了枕头就睡不好,既感同身受又想要一探背后生理潜在机制的秘密。佐佐木博士于是利用最新仪器,对受试者在陌生环境里第一晚与第二晚的睡眠,同时进行结构性核磁共振造影扫描(StructureMRI)、脑磁图(Magnetoencephalography;MEG),和睡眠多项生理检查(Polysomnography;PSG),收集相关数据,尤其着重在慢波睡眠(Slow-wavesleep)的资料分析。慢波睡眠是非快速动眼期睡眠的一环,常被拿来当做深度睡眠的指标,也被发现是睡眠之所以能够强化记忆的幕后推手。

佐佐木教授发现,受试者在新环境的第一个晚上,出现的慢波睡眠跟鸟类在不安全的环境里的数据很类似,在左右脑出现了数据不对称的情况。左半边大脑“睡”得比右半边大脑要浅许多,而且,不对称的程度跟受试者感受到自己“认床”的程度成正比。而这种只睡半边大脑的状态,到第二天晚上的时候,当睡眠环境对受试者而言不再是全然陌生时,就观察不到了。

大脑的“预设模式网络”

佐佐木博士的研究团队进一步发现,两边半脑睡眠不对称的状态发生在大脑“预设模式网络”底下(Default modenetwork;常简写做DMN)。大脑的预设模式网络曾被形容是大脑的暗能量。当大脑没有在执行某一特定任务的时候,我们并不会就因此把大脑内开关关掉,而是会开启类似自动导航模式的预设模式网络,让大脑内各个皮质区域之间,仍然能保持交流。例如:当我们在做白日梦,人在魂不在的时候,就是大脑预设模式网络活跃的时候。而当我们在新环境里入睡的第一晚时,大脑的预设模式网络,就呈现右半睡左半醒的不对称状态。

更有趣的是,只睡右半边的大脑,也会影响受试者对外界刺激的反应强度。在第一晚时,当受试者进入慢波睡眠之后,如果研究人员在受试者的右耳制造声响,或在左耳边弄出声音,超过九成的受试者都会在声音靠近右耳的刺激下惊醒。这显示,管左边耳朵的右边大脑,果真比管右边耳朵的左边大脑要“睡”得沉。佐佐木博士认为,“睡”得较浅的左边大脑,或许能让我们在陌生的环境里,还能够保持一定的警觉性,算是长长的演化路程在我们身上留下来的一点点印迹吧。

不过,佐佐木博士的研究团队,只有分析睡眠周期里第一轮回的睡眠脑波形态。这种新环境里只睡右半边大脑的状态,是只专属于第一回合的睡眠周期吗?下一个睡眠周期,会不会换成左半边大脑睡得比较沉呢?她们的研究团队对这一连串的问题,可是跃跃欲试呢!就让我们期待佐佐木博士的下一篇研究吧!

原始论文:

Tamaki M, Bang JW, Watanabe T, Sasaki Y. Night Watch in One Brain Hemisphereduring Sleep Associated with the First-Night Effect in Humans. Curr Biol. 2016Apr 20. pii: S0960-9822(16)30174-9. doi: 10.1016/j.cub.2016.02.063

参考数据:

Rattenborg, N.C., Lima, S.L., and Amlaner, C.J. (1999). Half-awake to the riskof predation. Nature 397, 397-398 (4 February 1999) | doi:10.1038/17037.

Roth, T., Stubbs, C., and Walsh, J.K. (2005). Ramelteon (TAK-375), a selectiveMT1/MT2-receptor agonist, reduces latency to persistent sleep in a model oftransient insomnia related to a novel sleep environment. Sleep 28, 303–307.

Agnew, H.W., Jr., Webb, W.B., and Williams, R.L. (1966). The first night effect:an EEG study of sleep. Psychophysiology 2, 263–266.

Tamaki, M., Nittono, H., Hayashi, M., and Hori, T. (2005). Examination of thefirst-night effect during the sleep-onset period. Sleep 28, 195–202.

Tamaki, M., Nittono, H., and Hori, T. (2005). The first-night effect occurs atthe sleep-onset period regardless of the temporal anxiety level in healthystudents. Sleep Biol. Rhythms 3, 92–94.

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作者:骆宛琳 美国圣路易华盛顿大学(Washington University in St. Louis)免疫学博士,从事T细胞发育与活化相关的讯息传导研究。

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