探秘“深睡眠”

上海科技报记者 刘禹

睡眠是动物界普遍存在的现象，人类大约有1/3的时间用于睡眠。但问题是，同样睡8个小时，为何有的人神采奕奕，有的人却萎靡不振？

这可能是睡眠周期在“作怪”。其实，同样是闭着眼睛睡觉，但其实区别很大。

人的深睡眠有哪些奥秘？能否自主调节深睡眠的时间？这些问题依然有待解决。

深睡眠：“黄金睡眠”阶段

人的睡眠有一个生物性的节律，也就是睡眠周期。在神经学研究中，正常的睡眠结构周期分为两个时相，包括非快速眼动睡眠期和快速眼动睡眠期。这两个睡眠期交替出现，交替一次就是一个睡眠周期。一天晚上大约有4到5个睡眠周期，每个睡眠周期的时间大约是90到110分钟不等，每个人之间不一定相同。

而国际睡眠医学会则将睡眠阶段分为五个时期：入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期，睡眠由浅入深，最后进入快速动眼期。然后循环往复四五次，直至自然醒来。

快速动眼期是一个非常特殊的阶段，此时我们的身体会暂时无法动弹，并开始做梦，我们所做的绝大多数梦，都是在这一阶段发生的。期间，人的脑电波频率变快，振幅变低，最奇怪的是眼球不停地左右摆动。

而对人的身体机能恢复的关键时期，则是深度睡眠期包括深睡期和快速眼动睡眠期。此时大脑皮层细胞处于充分休息状态，这对于消除疲劳、恢复精力、免疫抗病等都有至关重要的作用。但如果此时被叫醒的话，充分休息中的大脑皮层细胞被强行唤醒，人的短期记忆力、认知能力都会受到显著的影响。深睡期也因此被称为“黄金睡眠”阶段。

然而这种深度睡眠，只占整个睡眠时间的25%。因此对睡眠好坏的评价，不能光看时间，更重要的是看质量。提高睡眠质量，最终要看深度睡眠时间的长短。

当深睡眠被打断

为了验证这一结论，上个世纪90年代末，德国心理学家罗德试图弄清干扰深度睡眠的后果，进行了著名的睡眠干扰试验。

36名志愿者，其中男性20名，女性16名，包括学生、心理学领域研究生、商人。研究人员先在每一个志愿者头部安装了电信号接收器，然后将36个人分为了三组，每个组接受三个强度的干扰，且干扰时间都是一个深度睡眠周期内。对深度睡眠的干扰后，有1/3的人醒后出现了严重的不可控焦虑，疲劳，精神恍惚，甚至有一个人出现昏厥现象。由此可见，深度睡眠对我们的重要性。

2019年，波士顿大学在《科学》杂志上发表的一篇文章也验证了这一结论。人的大脑有两套流体循环管道系统，一套是血液循环系统，一套是类似于身体其他部位的淋巴系统，在脑和脊髓中枢神经系统中被称为脑脊液。研究发现，脑脊液可能具有给大脑洗澡的作用，清洗脑内一些有毒有害的大分子代谢产物，比如与记忆障碍有关的毒性蛋白。其实，大脑老化、阿尔兹海默症和自闭症等都与睡眠障碍和脑内毒性蛋白的沉积有关。

并且，研究证实，这个“洗澡”的过程主要是在深睡眠阶段进行的。此外，研究还发现，与学习相关的记忆整合，尤其是长期记忆的形成也主要是在深睡眠阶段完成的。这也是人类第一次拍摄到脑脊液是如何动态在脑内“洗澡”的画面。

用AI、大数据“召唤”深睡眠

事实上，为了睡好觉，提升睡眠质量，人们可是花了不少心思。

比如床垫。上世纪五六十年代，我国一般家庭大多睡的是木板床或棕绷床。直到八十年代初期，从美国刮来一股“席梦思”热潮，给中国的床垫市场带来了一场革命性的变化。席梦思床垫是由弹簧、海绵垫、棕绳制造合成的，能较长时间保持柔软，并且透气通风。

随着对床垫材质和工艺的不断开发，以及人体功能学的不断发展，一些新型的功能性的床垫种类已经出现，如棕床垫、记忆棉床垫、乳胶床垫、3D床垫等，能够使身体各部位的受到压力相对平均分布。

如今，大数据、人工智能对各行各业的赋能，已经拓宽到家居行业。记者了解到，近年来，市场上的智能床垫越来越多。

“睡眠经济”的发展已经越来越快。有数据表明，2014年至2018年，我国智能床垫行业市场规模由6.3亿元增长至32.3亿元，年复合增长率高达50.5%。随着智能床垫技术不断完善、智能家居进一步普及，智能床垫行业市场规模预计将持续增长，在2023年增长至138.5亿元。

AI、大数据赋能健康睡眠，会不会是资本收的“智商税”？

这得需要实际数据来验证。

近日，喜临门发布了一款Smart Wave护脊深睡系统。据称，该系统经9年研发，含107项专利技术，有分区空气弹簧、智能匹配算法、睡姿识别睡眠感应、深度学习四大核心技术，会根据每次睡眠的数据去动态优化睡眠方案，用的越久就越懂用户。

传统床垫无法根据用户不同的睡姿进行精准支撑，这是造成大多数人辗转反侧的主要原因，而Smart Wave护脊深睡系统则已实现“床适应人”。

此套系统通过双传感带技术识别、监测人体睡眠数据，上传至云端数据库，云端有喜临门和中国标准化研究院建立的我国最权威人体数据库，包含2.6万个国人体型数据，通过与云端数据进行匹配，为用户选择个性化精准承托方案，后台基于承托方案对床垫进行智能调节，使床根据用户睡姿变化自动适应人，实现千人千面。

试验证明，通过实时改变床垫的硬度，对睡眠效果的提升是显著的。据中标院人类工效学实验室实验数据，使用Smart Wave护脊深睡系统入睡，整晚翻身次数减少50%，平均深度睡眠时间提升17分钟，脊椎曲线健康度得到大幅改善，睡眠质量有效提升。

对于每天只有2小时左右的深度睡眠时间而言，能通过外部环境平均提升17分钟的深度睡眠，已经非常珍贵了。

自主调控睡眠，有可能吗？

能够自主的调控自己的睡眠，一直是人类的梦想。

自20世纪初，借助脑电图的分析，发现睡眠时脑电活动呈现特殊慢波。这一重要发现导致睡眠研究的蓬勃发展。但对睡眠的起源、发生和发展的机制，时相转换的生理基础，以及睡眠如何消除疲劳等重要问题仍然不甚了解。

直到现在，睡眠问题仍是神经科学和脑科学最前沿的研究领域之一。

在学界，睡眠调控的研究甚至还分成了两个“学派”：一个是从神经环路角度入手研究不同脑区对睡眠觉醒的调控；另一个是从基因分子等入手研究睡眠稳态的调控。由此可见，人们对睡眠的科学认识有多粗浅。

但近日中科院脑科学与智能技术卓越创新中心在《科学》杂志上发表的一项成果，让人类“想睡多久自己决定”的梦想有望成真。研究人员在大脑中发现一种特殊的神经元，人为损坏这种神经元可以使睡眠时间减少1/4左右。

这和咖啡提神的原理并不一样。咖啡的有效成分咖啡因，是通过阻断腺苷与其受体的结合，从而达到促进清醒的效果。但咖啡像是“信用卡”，只是切断人对困意的感知，但睡眠压力依然在，咖啡因代谢后这笔“睡眠账”还是要“还”的。而通过调控这种神经元，可以显著降低腺苷的积累，睡眠压力也不会增加，使得清醒时间大幅度增长，也不会觉得困。这有可能成为治疗睡眠障碍的一个潜在靶点。

但睡眠调控的神经机制非常复杂。即便如此，距离自主控制人类睡眠还有很长的一段路要走。

在睡眠调控机理没有彻底搞清楚之前，好好睡觉，提升睡眠质量，才是最靠谱的。

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