沒腦子的動物也需要睡覺

袁越

按照通常的定義，睡眠指的是一種暫時失去意識的狀態。這種狀態受大腦控制（控制中心很可能位于下丘腦），而大腦本身也是這種狀態的最大獲益者。如果某人前一天晚上沒睡好，那么第二天他肯定會精神萎靡，注意力不集中，思維能力低下。

人類歷史上最大的兩起人為核事故（三哩島和切爾諾貝利）都發生在凌晨2～4點之間，這不是偶然的巧合。

按照這個定義，只有那些有腦子的動物才需要睡眠。20世紀之前的科學家們甚至認為只有哺乳動物才需要睡覺，直到本世紀初有人發現很多低等動物也有睡覺的習慣，這才打破了哺乳動物對睡眠的壟斷。

再進一步，像線蟲、水母或者水螅這樣沒有大腦的低等動物還需要睡眠嗎？這個問題很難回答，首先必須修改睡眠的定義，不再依靠腦電波，而是通過測量動物對環境刺激的反應速度，以及睡眠被剝奪后第二天的反應時間，來判定它是否處于睡眠狀態。

2021年10月28日出版的《科學》雜志刊登了一篇關于睡眠的綜述文章，報告了加州理工學院的一群科學家針對水母所做的實驗。這種水母的觸手會一直不停地振動，白天的振動頻率約為每秒60次，夜晚就會降到每秒39次左右，似乎意味著它們入睡了。研究人員用水流干擾水母的正常睡眠，到了第二天它們果然顯得萎靡不振，觸手的振動頻率顯著降低，很像是熬夜之后的人類行為。接下來，研究人員把褪黑素放入白天的水池中，結果水母的振動頻率降到了和夜晚一樣的水平，似乎這種人類安眠藥在水母身上也起作用了。

水母沒有大腦，只有很少的幾個簡單的神經細胞，這說明睡眠確實不需要大腦的參與。

后續實驗證明，另一種同樣沒有腦子的線蟲也是會睡覺的，不過它們只會在代謝需求旺盛時才需要睡覺，其余時間則一直清醒著。

這些實驗結果表明，睡眠很可能不是因為大腦需要休息才被進化出來的，而是源于動物新陳代謝的需要。

這一點很容易理解，比如很多人都發現適當鍛煉身體對提高睡眠質量有很大幫助。

那么，究竟哪種鍛煉方式最有效呢？美國愛荷華州立大學的運動生理學家安吉利克·布倫廷博士決定研究一下這個問題。他和同事們招募了386名體重超重的志愿者，他們當中的很多人都有睡眠障礙。

研究人員將他們分成4組，第一組只進行有氧運動（跑步游泳等），第二組只進行無氧力量訓練（舉重），第三組兩種運動交替進行，第四組什么運動都不做。

一年之后，科學家們研究了他們的睡眠改善情況。表現最好的是無氧組，平均每天增加了40分鐘的有效睡眠時間。有氧組其次，每天平均增加了23分鐘的有效睡眠時間。這說明對于提高睡眠質量來說，無氧運動的效果要好于有氧運動。

有意思的是，如果兩種運動都做的話，有效睡眠時間只增加了17分鐘，而對照組也增加了15分鐘，說明先舉鐵再跑步的健身方式對于提高睡眠質量并沒有太大的幫助。

布倫廷博士在2022年3月舉辦的美國心臟協會年會上報告了這個結果，引起了不小的反響，因為這是迄今為止規模最大的相關研究，其結論對于如何幫助普通人提高睡眠質量很有借鑒意義。

（摘自《三聯生活周刊》2022年第17期）