困意是怎么产生的、可以不犯困吗?
心理百科 岩读 2020-10-17

俗话说:熬夜一时爽,天天熬夜天天爽深夜激战在峡谷,伏案于书桌前,做不完的策划,背不完的书,画不完的图,爆肝不完的PPT……

看着眼前这块发光的小屏幕问问自己:你有多久没有在12点前睡觉了?睡眠不足,两眼发懵,即将飞仙。爆痘与黑眼圈成为时代标配的背后好想大喊一句:熬夜可以有,但是可以不困吗?

困意是怎么产生的、可以不犯困吗?

01.为什么要睡觉?

一台新的电脑,反应飞速,用起来的感觉非常好。但随着使用时间的进行,无形之间会产生各种乱七八糟的“垃圾文件”,拖慢了电脑的反应速度。此时,必须把“垃圾”清理干净,电脑才能重新恢复它正常的工作速度。

人脑也是一种血肉“电脑”。在我们清醒的时候,大脑支配着人体各种各样的生命活动,无形之间也会产生一些代谢废物,比如β淀粉样蛋白(引起阿兹海默病变的重要元凶)。

这些垃圾的存在,会影响神经元的工作状态,换句话说,会影响到我们的反应速度与思考速度。这也就是为什么如果长期不睡觉,头脑会感到“昏昏沉沉”不清醒的原因。

想要清除这些大脑里的“垃圾”,还真的一定要睡觉才可以!

近年来的研究发现,进入睡眠以后,大脑中会周期性的涌入“清洁剂”——脑脊液,对大脑内部进行冲刷,把代谢废物冲洗干净,从而在醒来以后重新成为一个”清醒的大脑“。

而这种大脑的自动清洗作用,只有在人睡着的时候才做得到!

所以,只有睡觉,才能给大脑一个一键清除的机会,从而使我们更好的思考和活动。

02.困意如何而来?

科学家认为,睡眠行为的核心特征是“睡眠稳态调控”——随着清醒时间的延长,困意逐渐增加,最终导致了睡眠,而睡眠则是困意被逐渐清楚的过程。

目前的研究认为,困意与一种叫“腺苷”的分子不断积累有关。腺苷,是体内的能量货币“ATP”的代谢产物。

困意是怎么产生的、可以不犯困吗?

一切生命活动的进行都需要能量来维持,维持清醒的状态,会持续的消耗大量的ATP。清醒的时间越久,消耗的ATP就越多,而ATP的“代谢废物”——腺苷分子积累的就更多。

细胞外积累的腺苷分子越多,它们对神经活动的抑制作用就越明显,于是人也就越来越困。

而我们熟知的续命神器——咖啡,其中的咖啡因可以阻碍腺苷分子与腺苷受体结合,起到拮抗腺苷对神经元的抑制作用,从而维持清醒。

03.“保持一颗清醒的鼠脑”

来自中科院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)的徐敏研究组与北京大学李毓龙研究组,合作揭示了“困意”究竟是如何在脑中产生的。科学家们在小鼠的大脑中找出了调控困意的神经元,减少这些神经元后,小鼠每天需要的睡眠时间大大减少。

随着一种对腺苷分子进行荧光实时标记技术的开发,我们可以在0.1s内检测到小鼠脑内腺苷分子的变化情况。

科学家对小鼠的基底前脑(basal forebrain,简称BF)中的腺苷浓度进行了实时的监控,该区域是大脑调控睡眠与觉醒的关键“开关”。

结果显示:腺苷浓度与睡眠和清醒的状态息息相关。大脑神经元可能通过调控胞外的腺苷浓度来调节清醒与睡眠的状态。

困意是怎么产生的、可以不犯困吗?

其中,一种叫做谷氨酸能的神经元在其中扮演重要角色,它的活动可引起腺苷积累,也就是“困意”的积累。当科学家把BF区中的谷氨酸能神经元特异性损毁后,发现小老鼠的清醒程度大大提高了——不仅比其他老鼠少睡20%的时间,而且在它们的白天乎完全不犯困。

如果你不明白这意味着什么,仔细想想,如果一个人晚上只睡了5-6个小时,第二天仍然精神抖擞,这种人,我们一般称之为:肝帝!

这项研究的发现真正告诉了我们困意是如何产生,并且大脑是如何调控困意的。也许不久的将来,通过对腺苷分子相关神经元的药物调控,我们也可以根据自己时间轻松调节自己的精神状态~忙的时候精神抖擞,不忙的时候把攒下来的困意“一扫而空”。从而达到“想醒就醒,想睡就睡”的仙人模式~

参考文献

1.Wanling Peng et al., (2020) Regulation of sleep homeostasis mediator adenosine by basal forebrain glutamatergic neurons. Science. DOI: 10.1126/science.abb0556

2.Fultz NE, Bonmassar G, Setsompop K, Stickgold RA, Rosen BR, Polimeni JR, Lewis LD. Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep. Science. 2019 Nov 1;366(6465):628-631. doi: 10.1126/science.aax5440. PMID: 31672896; PMCID: PMC7309589.

朱红宇
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