睡觉，用半个大脑就够了？ _小知识

“夜晚的睡眠并不属于我们，亦不为我们所拥有。睡梦中的我们成为了幽灵的寄宿所，而在清晨苏醒时必须将它们赶走。 ”——Gaston Bachelard，法国哲学家，1960年。
无论是苍蝇、鸟、老鼠、狗、猴子，还是我们人类都需要睡眠。也就是说，动物每天都会经历相对平静的阶段，对外界的刺激，如光、声、触碰等缺少反应。对外部事件不敏感使睡眠不同于静息状态，而能从沉睡中醒过来，又使睡眠区别于昏迷状态。尽管睡眠会使个体无法应对潜在威胁，但为何这种独特的行为仍普遍存在于动物界的日常生活中？原因不得而知。
不过，在过去一个世纪，由于记录大脑（在头骨表面进行的脑电扫描，即EEG）、眼部（眼电描记术，即 EOG）、脸部及其他部位肌肉（肌电描记术，即 EMG）电活动的各种技术的发展，使人们对睡眠状态下大脑的生理机能和功能的描述取得了很大进步。科学家同时利用这三种测量方法成功实现了对睡眠状态的操作定义，并得出了一些意外的、反常识的见解。
就算没有这些技术手段，我们也都知道一些睡眠的基本常识。睡眠对于大脑的正常运转至关重要，大多数人都有熬通宵或失眠的经历，这样一夜过去我们就会变得烦躁易怒、昏昏沉沉，面对需要长时间集中注意力的任务时显得力不从心。事实上，睡眠缺乏造成了大量交通事故——这也是国家法律规定了卡车司机连续驾驶不得超过多少小时、停车休息不得少于多少时间的原因。
【睡觉，用半个大脑就够了？】睡眠主要是为了大脑，而不是身体。不然的话，我们大可花八个小时躺在床上看喜欢的电视剧来替代睡眠。所以，我们需要观察睡眠状态下的大脑，更好地了解睡眠——这个占据了我们一生三分之一时间的状态——的原理和机制。
睡眠研究

1953年迎来了睡眠科学研究的一项里程碑。在这一年，芝加哥大学的Eugene Aserinsky和Nathaniel Kleitman发现了之前没有人注意到的两种不同形式睡眠的差异：快速眼动（rapid eye movement, REM）睡眠和非快速眼动（non-REM, NREM）睡眠。被试者从清醒状态进入其中一种睡眠状态前，他们头皮上的EEG电极记录到的脑电波呈现出一种典型的电活动模式，即低幅高频信号，同时肌电图显示其肌张力提高（见上图）。
随着被试者睡着依次进入较浅和较深的NREM阶段，也就是通常所说的深睡眠阶段，他们的脑电波频率逐渐减慢，而幅度增加。此时，作为清醒标志的眼动完全停止，肌张力也逐渐减弱。睡眠程度的加深，是由唤醒睡眠者的难度和脑电指标来判定的。上半夜最安适的睡眠阶段中，EEG由低频的高幅波（或振动）主导。而直接从颅内大脑新皮质中单个神经元记录的电信号显示，人清醒时，细胞处于规律放电期，发出一连串“全或无”模式的电脉冲（称为尖峰脉冲）。当神经元进入静息状态时，电脉冲转入间歇期。放电期和间歇期交替及其相关的EEG慢波，术语称为慢波活动（slow-waveactivity , SWA），发生的频率从四秒一次到一秒四次不等（即0.25~4赫兹）。
NREM阶段的睡眠中会穿插短暂的REM阶段。在REM阶段，脑电图呈现出完全不同的模式：高幅低频慢波变成了表面上很像清醒大脑发出的高频低幅波。新皮质单个神经元上同样记录到了矛盾的电活动：其放电强度和白天相同。除呼吸肌运动外，所有肌张力消失，整个身体实际上是“瘫痪”的。快速、不稳定、两眼对称的眼动现象正是这一阶段名称的由来。

睡觉，用半个大脑就够了？

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