睡眠，也许是人类每日生活中最为神秘的一面。日复一日，年复一年，像是某种每日必行的仪式，无法摆脱。忙碌了一天之后，拖着困倦的身体，我们必须要找到一个安全的地点，沉沉的睡去，醒来时却已不记得那段时间去过何方，感到的只是无限的生机，于是又开始了新的一天。或者在梦中我们遇到已故的亲人，亲临渴望的美景，经历奇异的冒险，怀着无限的美好，醒来，继续生活。就这么黑夜又白天，我们一生中的三分之一的时间都是在睡觉。睡觉时，我们基本上什么都不做，只是那么躺着。也许有人会贪心的想，如果我不睡觉应该能利用那段时间做更多的事情吧？事实上也的确是这样的，我们也许能坚持一个整天，或者好几天，可是最终还是会沉沉的睡去。睡眠，就像是一个我们永远也无法摆脱的魔咒。我们不明白为什么要睡觉，也不知道睡觉时我们的“心”去了哪里，更不知道我们究竟要睡多久。
现代人快节奏的生活方式，传统的朝起夕作的作息习惯被打破。地铁上、公交车上随处可见的就是倚着栏杆，靠着窗睡觉的上班族们。为了赶作业、赶项目、赶时间，通宵达旦的工作更是司空见惯。我们睡眠的时间被压缩到了极致，只有周末时才能补觉。我们禁不住开始想象如果能利用睡眠质量，睡得更少，那就可以提高白天的工作效率，完成更多的事情。
一、 单相与多相睡眠
单相睡眠主要有一个觉醒-睡眠周期，多相睡眠则包含多个睡眠-觉醒周期。
人类的历史上永远不缺乏勇敢的尝试者，在1963年，一位圣地亚哥的17岁的高中生兰迪•加德纳，突然有了一个雄伟的计划——打破睡眠的魔咒。
在12月28日那天，和往常一样，他在早晨6点醒来，然后决定在接下来的几天里，继续以前的生活，唯一的不同是每天不再睡觉。他甚至没有使用任何药物，包括咖啡。在最开始的两天里，一切如常。
两天后，一些变化悄悄的开始出现，比如兰迪开始觉得恶心，而且很难记住一些小事，甚至很难坐在沙发上看电视，他的朋友们还发现他脾气变得非常暴躁，很容易因为一点小事大发脾气。
第四天的时候，他觉得非常乏力，甚至开始觉得周围的一切都不太真实。第七天的时候，他开始浑身颤抖，说话也变得条理不清，他的脑电图也不在是正常的节律波。
在最后一天晚上，他甚至殴打了他一个非常好的朋友。
最终在11天，264小时后，他打破了最长不睡觉的世界纪录，最终睡觉了。
在15小时的睡眠后，之前的一切身体不适都消失了，清醒23小时后，他又再次睡了10.5小时，正常睡眠后的一个星期里，他之前古怪的行为也逐渐恢复了正常。兰迪•加德纳勇敢的尝试之后，并未留下任何后遗症。
历史上也不乏“少觉”而又精力充沛的成功人士：英国前总理玛格丽特• 撒切尔、文艺复兴时期的先驱李奥纳多• 达芬奇。他们每天都只需要3-4个小时的睡眠就可以保持充沛的精力。李奥纳多• 达芬奇甚至还发明了一种新的睡眠——多相睡眠（Polyphasic Sleep）。与之相对的就是大部分人类的睡眠方式——单相睡眠。顾名思义，单相睡眠主要由一个觉醒-睡眠周期，在这个周期里睡眠总时间大概是6到10个小时不等，而多相睡眠则包含多个睡眠-觉醒周期，每个睡眠-周期中的睡眠时间都比单相睡眠时的睡眠周期短很多，如果将所有睡眠时间累计起来也只有3到4个小时，这样就大大延长了觉醒时间，更重要的是在每个觉醒时段，都能保持充沛的精力而不影响学习和生活。
但关于这种睡眠方式的研究都仅停留在尝试者的日记阶段，缺乏对身体状况、认知功能和各方面危险因素的科学评估。
事实上，多相睡眠也不是新名词，很多啮齿类动物都有这样的睡眠方式，这种睡眠方式能够降低睡眠时间，从而大大降低了睡眠时各种危险情况的发生，对动物的生存有重要意义。
二、 能否成为少觉分子
调控昼夜节律的分子的异常改变，可能改变睡眠时间。比如，一对美国母女平均每天只睡6.25小时。
那么我们能成为所谓的“少觉”分子么？又是究竟是什么机制精准的控制着睡眠-觉醒周期？
通常认为睡眠受到两个机制的影响：昼夜节律钟（circadian clock）和内环境稳态。昼夜节律钟就像安放在身体内的钟，调控着昼夜节律，身体的各部分随着这个钟的变化进行着各种适应。
对于大脑来说，相应的节律就是晚上睡觉，白天觉醒。另一方面内环境稳态又监测着机体的能量代谢，捕捉着睡眠的需求，所以我们会产生倦意，而这种倦意并不一定发生在晚上，我们在白天也会困倦，沉沉的睡去。
睡眠时，内环境稳态也发生着变化，所以我们在得到充分的休息之后会醒来。总体来说，昼夜节律控制着人睡眠的时间，而内环境稳态则决定了睡眠的时间和量。这两个不同的机制并不是完全独立的，二者的分子水平有很多交叉。昼夜调控的核团受损后，动物的睡眠时间也受到了很大的影响。
从分子机制来说，睡眠的时间长度受到很多分子水平、基因水平的调控。简单的来说昼夜节律系统主要由一些有24小时节律系统的细胞组成。这些细胞的节律性主要是通过一系列分子组成的反馈环路来维持的。
在节律开始时，BMAL1和NPAS2/CLOCK作为正调节因子，促进了Per(Period)和Cry(Cryptochrome)的转录；而Per和Cry则是两种负调节因子，其产生的增加能反馈性的抑制了BMAL1和CLOCK/NPAS2的转录，而起到负调节的作用，随着BMAL1和CLOCK/NPAS2含量的分解，新的周期又再次开始。
而调控昼夜节律的这些分子的异常改变，则可能导致睡眠时间的变化。比如编码Per的基因period的突变会导致一种家族性睡眠时段超前综合征（FASPS），这种综合征的表现就是，患者的入睡时间比一般人提前大约4小时。所以当大部分人都在欣赏美丽的夜色时，FASPS患者就已沉沉入睡。
那么会不会有人醒得比较早呢？答案是肯定的。最近的一项研究发现了另一个调控生物钟的基因Dec2。研究者发现美国的一对母女平均每天只睡6.25小时，研究者在这对母女的基因中发现了Dec2基因上的突变。
与FASPS患者不同，这对母女每天的入睡时间和正常人一样，只是她们在6个小时的睡眠后就会醒来。但为什么Dec2基因的突变就会让她们睡得比别人少呢？她们的大脑能在短暂的睡眠过程中得到充分的休息么？她们的认知功能是否收到了影响？这些都还需要进一步研究。但我们似乎已经依稀看到了曙光。
随之而来的另一个问题就是，睡眠对我们有什么作用？少睡觉又会有什么危害呢？
三、 睡眠时的大脑
每晚的睡眠都是由3-4个“超日周期”组成的。每个“超日周期”分为非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。
事实上，睡眠并不是我们简单的体验到的单纯的“失去意识”进入休息状态，如果用脑电图来检测大脑在睡觉时的活动的话，我们会发现每晚的睡眠都是由3~4个“超日周期”组成的。每个“超日周期”又有两个不同的阶段：非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。
与清醒状态截然不同，非快速眼动睡眠时神经元细胞的活动相对较少。此时的大脑不再是主宰身体的“帝王”，她不再对身体的其他部分发号施令，而其他部位的感觉也很难传递到这个“指挥中枢”。
根据脑电图波形的不同，非快速动眼睡眠又可以分为4个时相，随着时相的加深，睡眠深度也逐渐加深。可以说，非快速眼动睡眠是大脑真正得到“休息”的时刻。
快速眼动睡眠顾名思义，此时有大量高频眼球运动，脑电图表现出与清醒状态类似的低幅高频快速放电。此时大脑神经元兴奋性很高，大量类似清醒状态的放电活动形成了“梦”的基础。我们能闻到花朵的芬芳，聆听杜鹃的夜啼，感受爱人的温度，……不过这一切都只是大脑创造的虚拟世界，大脑的兴奋信号不会被下传，全身的肌肉也是完全松弛的，此时大脑是一个名副其实的“傀儡皇帝”。
在这个寻找创新的时代，墨守成规似乎成了贬义词。但我们的大脑，我们自身却都无时无刻都感受着节奏，遵循着规律。夜深人静，大脑活动开始减少，感觉变得迟钝，肌肉逐渐松弛，我们沉沉睡去，进入了非快速动眼睡眠。
一段时间后，大脑的活动开始复苏，但肌肉依然麻痹，感觉依然迟钝，只是我们思维奔逸，做着各种神奇的梦。渐渐地大脑的活动减弱，又开始了新的周期。这样周而复始，直到我们醒来，大脑重新夺得了身体的指挥权。
四、 睡眠给了我们什么
非快速眼动睡眠可能是动物储存能量的一种方式，而快速眼动睡眠与记忆有着密切的关系。
从进化的角度分析，非快速眼动睡眠可能是动物储存能量的一种方式。随着大脑的活动，大脑的能量消耗也降到了最低，仅为清醒时的70%，同时身体各部分处于“瘫痪”状态，能量消耗也很低。
除此之外，伴随代谢产生的毒素也相应的减少，比如体内的氧自由基。氧自由基是细胞代谢时产生的一种物质，它具有很高的氧活性，如果不能及时的清除，在体内蓄积可能导致细胞的死亡，长时间的作用会加速机体的衰老，导致皱纹和关节炎。
另外与觉醒状态相比，非快速眼动睡眠大脑中的很多重要物质的水平明显增加。比如能促进生长发育的生长激素释放激素，比如大脑神经元的能源糖原，比如有多重功能的白细胞介素-1……所以夜幕降临，我们的机体自动调定到最低能量消耗状态，开始清除毒素，分泌大量物质，进入非快速眼动睡眠，让白天的疲劳得到释放，重新恢复最佳状态，迎接新的一天。
而快速眼动睡眠时期，大脑神经元几乎和清醒时完全一样，活动频繁，能量消耗大，令人费解的是为什么我们还需要快速眼动睡眠呢？除了给我们美梦，这个阶段还有什么作用呢？
艾伦•霍布斯的“激活-合成”（activation- synthesis）理论认为，梦是额叶皮层神经元对白天放电形式的一种随机重复组合，这种组合可能与记忆的强化有关。研究还发现经过睡眠后，白天学习内容的记忆得到强化，而这种强化作用仅发生在存在快速眼动睡眠的睡眠周期后之后，这提示快速眼动睡眠与记忆有着密切的关系。
而对各种动物的研究则提示快速眼动睡眠与大脑的发育成熟密切相关。在同一种动物身上，快速眼动睡眠时间与动物大脑的成熟正相关，不同动物的快速眼动睡眠时间则与动物出生时的成熟度负相关。所以出生时爪、牙和皮毛都已经发育好了的豚鼠的快速眼动睡眠则比出生时发育程度比较低的雪貂少很多。另一方面，剥夺快速眼动睡眠则会对处在视觉发育期的动物视觉发育产生不良的影响，而且这种影响会一直持续到动物成年。
五、 春眠不觉晓，到底睡多少？
一项流行病学调查显示每天睡7个小时的人的各种疾病的发生率和死亡率都是最低的。
现在我们对睡眠的功能的理解仍然非常不透彻，很多的结论都来源于推测和假说。对睡眠时发生的一系列分子学的改变的了解还非常不全面，所以就像拼图一样，我们只能用一个个片段勾勒出美丽的全景。不过可以肯定的是，睡眠能降低机体能量消耗、合成和储备物质、促进大脑成熟发育、增强学习记忆，但更重要的是睡眠能让我们的机体得到恢复，从容的应对各种挑战和冒险。
诚然要了解影响睡眠的生理功能，我们还有很长的路要走，但如果我们换一个角度从人群这个整体的角度出发，统计出大部分人的睡眠时间，调查睡眠时间和各种疾病的发病率之间的关系，就可以得到统计学意义上的最佳睡眠时间。1964年的一项流行病学调查显示每天睡7个小时的人的各种疾病的发生率和死亡率都是最低的，在此之后世界各地的研究者纷纷对本国人群的睡眠时间和疾病发生率进行了统计，也都得到了类似的结果。这些研究大多发现睡眠时间和死亡率之间是一个U字形曲线，也就是说睡眠时间过少和过多都有可能导致死亡率的升高。而对睡眠时间较少的研究发现，较少的睡眠与心血管疾病的、肥胖的发生率都有正相关，同时睡眠时间减少可能还与心理压力、机体免疫力相关。因而睡眠长度可能直接与机体的健康水平息息相关。
睡眠就像一个每天必行的仪式，在睡梦中我们储备体力、增强记忆，在睡梦中我们逐渐长大、衰老，对这个耗费我们一生的三分之一的“仪式”，我们了解的还太少太少。
现代社会繁忙的生活把我们逼得仓惶不接，睡眠时间也被剥夺到了极致，也许我们只是功力的想了解些睡眠的知识，好提高睡眠效率，降低睡眠时间。但可曾想到睡眠时了无烦恼的纯粹？可曾怀念觉醒后神清气爽的舒畅？或许所谓的缩短睡眠时间、提高睡眠效率，本是现代人痴望的野心，我们何不停下匆忙的脚步，好好享受那一抹黄粱梦呢？
本文已发表于2011-5-20《东方早报 身体周刊》