除其他外，它还可以“洗澡”。
睡眠时大脑在发生什么？ （图片来源：LaylaBird 来自 Getty Images）
我们的大脑是复杂而精细的。 它们包含数十亿个神经元，直到我们 25 岁才完全形成，并且可以产生大约 25 瓦的功率——足以照亮一个灯泡。
科学家们不断地学习关于大脑如何运作的新信息，但我们对这个令人难以置信的器官在睡眠期间如何运作了解多少？ 这是一个完全的谜，还是我们肯定知道一些事情？
好吧，一方面，我们知道这很重要。 宾夕法尼亚大学神经病学副教授大卫·雷森博士在一封电子邮件中说：“我们仔细观察过的这个星球上的每一种动物都被证明会睡觉——甚至是果蝇、蛔虫和水母。” “因此，睡眠必须发挥一个非常重要的功能，这导致它在整个进化过程中持续存在。”
“这尤其值得注意，因为睡眠会产生成本，”Raizen 补充道。 “动物在睡眠期间很容易受到捕食，而且它们没有生产力——它们不觅食，也不繁殖。”
研究发现我们一生中有三分之一的时间要么是在睡觉，要么是在试图睡觉。这意味着，如果您能活到 76 岁（根据疾病控制和预防中心的数据，2021 年美国的平均预期寿命），您一生中可能会度过大约 25 年的睡眠时间。
当我们睡得不好或经常睡得不好时，“我们的功能就会很差，”Raizen 说，并补充说，如果睡眠被打断一晚，一个人的有效思考和运作能力就会很明显。
“由于大脑经历了最大的睡眠剥夺缺陷，我们认为大脑是影响人类睡眠剥夺的主要器官，”Raizen 说。 “因此，睡眠对健康的大脑功能非常重要。”
根据美国国家神经疾病和中风研究所 (NINDS)，有“两种基本的睡眠类型：快速眼动 (REM) 睡眠和非快速眼动睡眠”。它们都与特定类型的脑电波和特定的神经元活动有关。非快速眼动睡眠发生在我们从清醒到入睡的过程中，此时我们的脑电波会减慢。与此同时，我们的肌肉开始放松，呼吸变得比白天慢。
另一方面，快速眼动睡眠看到脑电波活动的运行水平与清醒非常相似。研究发现REM 睡眠占我们睡眠时间的 20% 到 25% 之间，并且是我们的梦往往是最离奇和难以置信的时候。根据 NINDS。
神经递质乙酰胆碱是一种在清醒时间会出现峰值的化学物质，在快速眼动睡眠期间也很强烈，根据约翰霍普金斯医学。当您醒着时，乙酰胆碱似乎可以帮助大脑收集信息，并且它可能会帮助您在睡眠时记住这些信息。这就是为什么在睡前学习然后“睡在上面”可以帮助你在第二天记住关键事实。
当我们入睡时，我们的大脑会经历一种称为“脊柱纺锤”的脑电波模式，根据睡眠基金会的说法，这种模式尚未完全理解，但被认为“在学习和整合新记忆中发挥作用”。即使我们的大脑遇到外界刺激，脊柱纺锤也可能在确保我们保持睡眠方面发挥作用。
2019 年发表在《科学》(Science) 杂志上的一项研究发现，在睡眠期间，大脑甚至会在脑脊液和血液的多汁混合物中清洗自己。研究人员说，了解这种洗涤周期的性质可以帮助发现有关“与年龄相关的障碍”以及“经常与睡眠模式中断相关的各种神经和心理疾病，包括自闭症和阿尔茨海默病”的新信息。声明。
当我们睡着和醒着时，我们的大脑让我们保持活力，但根据 Raizen 的说法，在我们迷失方向后大脑更喜欢做某些事情。
“有一些大脑过程被观察到在睡眠期间优先发生，”Raizen 说。 “这些包括人类生长激素的分泌、废物代谢物的清除（在清醒时间积累）、新陈代谢的变化以及脑细胞（神经元）之间交流强度的变化。”
2017 年发表在《自然医学》杂志上的一项研究发现，“睡眠不足会破坏脑细胞相互交流的能力”，“导致暂时的精神失误，影响记忆力和视觉感知”。该研究的主要作者、加州大学洛杉矶分校癫痫外科项目主任、住院教授伊扎克·弗里德博士指出，“身体缺乏睡眠也会剥夺神经元正常运作的能力。”
这是 NINDS 支持的观点，它说“优质睡眠与食物和水一样对生存至关重要。没有睡眠，你就无法在大脑中形成或维持让你学习和创造新的途径记忆，更难集中注意力和快速反应。”
虽然很明显，睡眠不佳与某些负面健康结果之间存在联系——2型糖尿病、心血管疾病、肥胖和抑郁症等等——Raizen说，围绕着睡眠的本质仍然存在一些谜团。关系，并且根据目前可用的数据得出明确的结论是不明智的。
NINDS对此表示赞同，称“优质睡眠与食物和水一样对生存至关重要。没有睡眠，你就无法在大脑中形成或维持让你学习和创造新记忆的通路，而且更难集中注意力并迅速做出反应。”
虽然很明显，睡眠不佳与某些负面健康结果之间存在联系——2型糖尿病、心血管疾病、肥胖和抑郁症等等——Raizen说，围绕着睡眠的本质仍然存在一些谜团。关系，并且根据目前可用的数据得出明确的结论是不明智的。
“有许多观察到的不良健康状况与睡眠不足或睡眠不足有关，”他说，但“很难知道睡眠不足是否会导致这些问题。例如，很早的痴呆症导致睡眠不佳是可行的，而不是反之亦然。”
但并不是所有的睡眠都是平等的，它对我们健康的影响会因情况而异。因此，尽管各种研究表明睡眠在保持人类健康方面发挥着非常必要的作用，并且对于充足的大脑功能至关重要，Raizen 说，但仍有许多关于睡眠及其与大脑的关联的问题仍未得到解答。
“除了关于我们为什么睡觉的大问题之外，还有很多关于我们如何睡觉的谜团，”Raizen 说。 “参与睡眠的启动、维持和终止的大脑中心有哪些？其中涉及的大脑化学物质是什么？大脑如何从快速眼动 (REM) 睡眠切换到非快速眼动睡眠？”
Raizen 认为，解决这些难题的唯一方法是让科学家进行更多研究。