当我们累了一天之后,并进入睡眠状态后,我们的大脑也会跟着休息吗?脑科学家汉宁贝克指出,其实在我们睡着的时候,大脑并没有休息,正忙着处理新陈代谢的废物、并在你的睡梦中,储存新的记忆,并为之努力工作。既然如此,我们为什么还需要睡眠?甚至还要分成熟睡阶段、浅眠阶段?
当你睡着后,就是大脑的大扫除时间
大脑在白天非常的忙碌,必须不断处理新的感官刺激和信息,以至于没办法把新陈代谢的废物运送走,所以夜间是大扫除的时间。此时,神经细胞之间的空隙扩大,好让神经胶质细胞(它们是大脑里的辅助细胞)能够用脑脊液清洗神经组织。白天产生的废物以这种方式被送走,否则会阻碍脑部的新陈代谢。
大脑是一个非常爱干净的器官,这似乎也是我们为什么会在夜间睡眠时失去意识的原因之一,因为这样代谢生成的产物就不会继续累积,大脑获得了片刻的暂停。这么说,睡觉的时候大脑真的在休息吗?
了解睡眠的阶段,让大脑更有效率地休息
睡眠其实是一件相当愚蠢的事:人躺在那里,或多或少都不会受到保护,很容易就成了敌人的猎物。我们一生大约有三分之一的时间是在关掉意识、昏昏沉沉中浪费掉的。
如果不浪费在睡眠上,时间可以拿来做更有意义的事:觅食、追求财富、打点外貌,或者至少传宗接代,这些事都有演化上的意义。乍一看之下,睡眠似乎是个天大的错误。然而,睡眠之所以存在,除了刚刚我们看到的打扫清洁以外,应该有更多理由才对。大脑确实会利用睡眠来处理很多不同的事,就像很多人辛苦工作了一个星期之后,周末时不只会洗车和修剪植物,还会看体育节目、逛商场,打扫卫生等。人在不必上班的时候,才有时间做真正重要的事!
一个周末会分很多个阶段(星期六活动多,星期天放松),人的睡眠也是如此。睡眠阶段一共分成四个不同的深度:第一阶段是浅眠阶段,很容易被叫醒。而第四阶段是熟睡阶段。为了更简单,我们把睡眠分成REM睡眠(第一阶段)和非REM睡眠(第二到第四阶段)。
REM代表快速动眼(rapid eye movement),因为在这个阶段,我们的眼球每秒钟来回转动一到四次。除此之外,其他身体部分都不会动,因为我们在REM阶段是瘫痪的,肌肉完全松弛无力。REM睡眠在德文也称作Traumschlaf(梦睡眠),因为梦境在这个睡眠阶段特别生动。我们不只在REM阶段会做梦,在别的睡眠阶段也会做梦,只是那些时候对梦的记忆比较抽象,不是这么充满感情。
我们睡着之后,会先沉沉地进入第四阶段,停留半小时之后,再回到第一阶段(也就是REM睡眠阶段),然后又再次进入。这样的循环我们每晚会重复四到五次。大脑完全遵照“先工作,后享乐”的座右铭划分这些循环:首先必须完成生存所需的,也就是深度睡眠。最后睡眠愈来愈浅,梦睡眠的比例逐步增加。如此一来,就可以确保我们得到了够多最重要的睡眠,这可是攸关生死。毕竟,在生理机制层面,我们需要的睡眠时间不过是四个小时。多么有效率呀,熬夜一晚,身体只要沉沉进入熟睡阶段,有效率地睡个觉,马上就可以补回来了。不过很可惜,反过来可行不通:先睡一觉来为熬夜预先做准备,没有什么帮助。因为我们的大脑无法积累睡眠。
充足睡眠,大脑才能储存新信息
在睡眠中,大脑经历了不同的阶段,但是这是为了什么目的呢?如今的很多理论都认为,深浅睡眠阶段的变化交替对睡眠的功能很重要。显然,睡眠是人们形成记忆的一个关键。没有充足的睡眠,我们很难永久储存新的信息。当然你不可能不间断地接收新信息。
到了某个时间点,你还是必须让信息的超载情况结束,然后筛选信息中的资料。就像在办公室里忙碌的一天:不断有电话、电子邮件、信息涌入,如果你一直忙的团团转,就根本没有时间整理这些信息。同样的,大脑也需要“零刺激”的时候,以便筛选信息,然后将重要的储存下来。
此外,还有一个网络上广为流传的说法这么说:我们在睡眠中,会把白天经历过的事重演,用这样的方式来加强记忆。梦可能就是这么来的:把当天留下的印象和旧的记忆混合在一起,换句话说,就是在梦中形成记忆。事实上,REM睡眠对记忆的形成并不是那么重要,深度睡眠和其他阶段的变化交替才是关键。由于大脑把睡眠分成不同的阶段,才能够在不同的阶段活化特定的区域,以便储存记忆的内容。
不过,在熟睡阶段时,海马体会特别活跃。它把白天所有发生过的事件再拿出来呈现给大脑看。内容相当多,多到大脑即使在睡眠中也还得休息一下,切换到REM睡眠,这样才能抑制海马体,并且活化自己的网络,让它有机会适应新信息。过了一段时间之后,大脑就会准备好接收下一轮的新信息,再度进入深度睡眠,让海马体再次呈现新的记忆内容。所以说,即使在睡眠中,大脑也绝不会休息。