“人一天到底睡多久最好？”這個問題可以說是睡眠話題里最高頻的問題了。
很多人在網上或其他渠道聽過“人每天睡 X 小時”最好的說法，然后因為沒有達到這個標準而焦慮或自責，進而陷入一個讓自己特別糾結的循環：越想睡夠 X 小時，越睡不夠。
那么，人一天到底睡多久最好呢？這個問題有標準答案嗎？
“睡覺”是一種神奇的生理現象。人一生中約有 30% 的時間都在睡眠中度過。假設一個人活到了 80 歲，那么睡眠時間就占了將近 25 年。令人驚訝的是，“睡覺”是絕大多數動物所共有的生理現象，即便那會讓它們毫無防備地暴露于外界的敵人面前。
一旦被完全剝奪睡眠，動物就會死亡，甚至僅僅是睡眠時間不足，也會對動物的健康和智力造成不好的影響。
以上事實表明，睡眠是人類維系生命不可或缺的行為，良好的記憶力和學習能力需要充足的睡眠。
但是在世界上，有一類人睡得少卻依然身體健康。雖說只是極少數，但這類人的確存在。他們每天只睡 3 個小時，但生活中仍然精神抖擻。
這貌似也取決于遺傳，世上存在睡得少也不要緊的“血統”。這一事實也反映出，能夠削弱睡眠必要性的基因是存在的。
隨著科學研究的進展，這種基因終于被發現了。威斯康星大學麥迪遜分校的托諾尼（Tononi）博士專門研究了蒼蠅的基因后，發表了他的研究成果。
也許有人會感到困惑：研究蒼蠅又能了解人類的什么情況呢？
其實，蒼蠅擁有的基因數量大約是人類的一半，即 1.3 萬個，其中大概有 60% 的基因具有與人類基因相同的功能。
蒼蠅的睡眠模式也與人類的模式極為相似。比如，蒼蠅的晝夜節律是 24 小時；即便是在白天，如果沒有外界環境的刺激，蒼蠅也會出現較強的入睡傾向；人類的安眠藥也能讓蒼蠅入眠。
另外，小蒼蠅的睡眠時間更長，這也與人類的情況相同。蒼蠅一旦睡眠不足，第二天就會起不來，這也和人類完全一樣。而且，睡眠不足的蒼蠅會出現能力衰退的現象。
托諾尼博士的研究方法令人大為震撼——他對多達 6000 個蒼蠅基因，一個不漏地進行了變異處理，以便徹底研究蒼蠅的睡眠情況。
最終，他發現了目標基因。這個基因一旦發生突變，蒼蠅的睡眠時間竟然會減少 70%。
然而，更為震驚的是，明明睡眠時間減少了 70%，但蒼蠅的運動能力和智力仍維持正常水平，這正是“短睡眠”的“血統”。
托諾尼博士將這種變異蒼蠅命名為“minisleep”（mns），其所攜帶的產生突變的基因有助于穩定細胞的離子運動，調整神經元的活動。就目前階段，具體原因尚不明確，但可知如果基因功能發生某種變化，將會降低睡眠的必要性。
想要在人類身上應用上述研究，必須開展大量的后續研究并消除倫理問題。不過，從原理層面分析，利用“設計嬰兒”（designer baby）等方法進行基因重組，“創造”具有高效睡眠的人類，這并非無稽之談。
除了睡眠，研究者還陸續發現了有助于提高記憶力或延年益壽的基因，其中的幾種已經成功完成了以哺乳類動物為對象的驗證性實驗。
是否可以通過人工手段使我們的子孫后代成為新型人科高級動物呢？人類差不多也到了必須嚴肅面對這一問題的時候了。
01、大腦中的晝夜節律其實是“25 小時”！
“人睡覺時，身體是在休息的。”這其實是句假話。人即便處于睡眠狀態，身體也在消耗能量。
有的人早晨起床時會出汗便是證據，這是由于身體不斷在進行新陳代謝。也有人認為，老年人醒得早是因為睡久了會覺得累。
不過反過來看，嬰兒一直在睡覺，或許是因為嬰兒精力旺盛吧。另外，似乎有一種減肥方法叫作“睡覺減肥法”，這種方法也許要比大家想象的更有道理。如果只要睡覺就可以減肥，那我應該也可以一直堅持下去。
我們以 24 小時為周期生活，這通常被解釋為“地球自轉一周是 24 小時，所以產生了晝夜現象，于是在我們的大腦中形成了晝夜節律”。
這種說法是否正確，其實很難判斷。生活在高緯度的白夜地區的人們也會按照晝夜節律作息，所以僅僅根據天體活動來解釋人的節律周期，似乎無法完全解釋清楚。
人就算一直待在明亮的房間或者黑暗的房間中，也會形成晝夜節律。不過，這個周期不是 24 小時，而是接近 25 小時。也就是說，如果沒有晝夜交替，我們會“以 25 小時為周期”作息。
既然如此，那么為什么我們每天還能定時起床呢？這是因為我們體內以 25 小時為周期的生物鐘，每天都會被校正。
換言之，24 小時的周期的確源于地球自轉的影響，但是這個周期存在于人腦中其實另有其因。
動物在進化中可能會不斷地形成各種不同的周期，也許曾經有些物種的周期是 2.5 天，有些是 1.7 天。只不過周期“接近 24 小時”的動物，比如以 25 小時為周期的動物最容易區分晝夜，因此在生存上較有利。
現在，幾乎所有的生物以 25 小時為周期生活，由此我們可以推測，這些動物在進化的早期階段就形成了這種周期。
談到晝夜節律時，有一個不容忽視的大腦部位，即“視交叉上核”（suprachiasmatic nucleus）。視交叉上核位于人腦的深處，直徑大約僅有 2 毫米，是一個極小的腦功能區。
曾經有人做過這樣的實驗，從老鼠的腦中取出視交叉上核進行酶處理，使神經元充分分離，接著將神經元一一放入培養皿中。只要供給營養，培養皿中的神經元也能健康成長，形成神經回路。之后，實驗人員觀測了這些神經元的活動情況。
實驗觀測結果令人吃驚，培養皿中的神經元存在周期節律。也就是說，視交叉上核的神經元是一種“自動時鐘裝置”。
但實驗也發現，不同的神經元，其周期節律也各不相同，從 20 小時到 25 小時不等。由此我們似乎可以推測，各個周期節律不同的神經元，通過構建神經回路，會形成一個有規則的周期節律。
動物的 25 小時周期是由腦神經元聚集在一起后自主形成的。不過，也有實驗結果表明，將肺部、肝臟或肌肉的細胞分離后進行培養，這些細胞同樣也呈現出了周期節律。由此我們可以進一步推測，我們的晝夜節律，也許通過整個身體的同步形成的。
02、為什么人在“淺睡”時會做夢
有時候我會想“人不用睡覺該有多好”，這樣一來，我就可以擁有更多的時間來做研究。
正如前文所述，即便處于睡眠狀態，身體也在消耗大量的能量。既然如此，如果一直不睡覺，專心致志地從事研究工作，那么取得重大發現的機會不就大大增加了嗎？
睡眠究竟有什么樣的意義呢？
對于這個問題，科學上尚未有明確的解釋，不過可以確定的是，人不睡覺會死。
人的一生很長，3 天不過是非常短暫的時間；但是，如果人在 3 天的時間里完全不睡覺，就會產生幻覺，受到幻聽困擾。
就算只有一個晚上熬夜不睡，也會導致注意力不集中、學習能力下降，想必不少人有過這樣的體驗。雖然原因還不得而知，但非常遺憾的是，睡眠是不可或缺的行為。人的身體似乎就是如此設計的。
睡眠稍有不足，就會造成學習能力和記憶力下降，因此人們常說睡眠對記憶十分重要。這種說法確實是正確的，不過如果說“睡眠是為了記憶而存在的”，就言過其實了。我認為，睡眠的目的不僅限于記憶，而是能對生存起到更為本質的作用。
睡眠分成“淺睡”（快速眼動睡眠）和“深睡”（非快速眼動睡眠）。這是基于大腦活動的分類。從身體的層面來看，情況剛好相反，即快速眼動睡眠階段，身體反而睡得更深。
人在淺睡時會經常做夢。淺睡時的大腦活動狀態與清醒時相同，甚至有些大腦部位的活動比清醒時更為活躍，但與此同時，身體卻會如死亡般紋絲不動。這意味著身體已經進入熟睡狀態。
圖 1 “淺睡”（快速眼動睡眠）時，身體如死亡般紋絲不動，大腦的活動反而越發活躍
人在深睡時偶爾也會做夢。令人意外的是，大腦神經元活躍度最高的狀態，就出現在深睡階段。
不過，此時大腦整體的活動很簡單，活動模式大幅減少 ，神經信號的傳輸也變得不順暢。在這個睡眠階段，人的身體睡得不太安穩，會動來動去，比如不自覺地翻身。
總而言之，在睡眠過程中，大腦和身體保持著一種此起彼伏的“蹺蹺板”關系。大腦高效運轉時，身體會進入休息狀態；而身體在活動的時候，大腦則降低了活動效率。
03、解開“鬼壓床”之謎
人為什么會在淺睡時，即身體在睡眠狀態時做夢呢？
淺睡時，身體活動的“開關”相當于“關閉”了。此時做夢，夢只會停留在大腦內部，這可以防止夢中做出的指令傳達到身體。反之，夢一般不會發生在深睡時，那么“打開”身體開關應該也沒問題。
人在幼兒時期的睡眠深淺周期不明顯，所以在睡眠過程中大腦的指令也會傳達到身體，出現說夢話等現象。
大家是否也有過類似的經歷呢？比如，做夢時夢到自己在踢足球，現實中也會做出踢被子的舉動。夢境與現實交融的情況在人的小時候會經常出現，但長大后這種情況會變得越來越少。
夢游癥，其癥狀常見于深睡時，即身體處于清醒狀態時，所以此時的人能夠來回走動，不過當事人幾乎沒有任何意識。跟夢游的人說話，他們有時候也會應答。即便是在深睡階段，人的大腦也沒有完全睡著，所以出現了這種現象。
反之，人在做夢時突然醒來，有時會發現身體無法動彈。這個現象即所謂的“鬼壓床”，學名叫作“睡眠麻痹”（sleep paralysis）。
快速眼動睡眠（淺睡）階段，人的身體處于深度睡眠狀態，如果此時突然醒來，會感覺無法控制身體。
此外，在該階段突然醒來，人的意識狀態會繼續處于夢中。因此，“鬼壓床”發生時，人經常會產生不符合現實的幻覺。
有趣的是，“看到鬼”“聽到走廊傳來奇怪的腳步聲”等許多怪談常與“鬼壓床”相伴而生。比如，“夜里醒來，枕邊坐著本已過世的祖先。因驚嚇放聲大喊，卻怎么也發不出聲音。身體無法動彈，仿佛中邪了一樣，沒辦法逃走”。
我不知道世上是否存在幽靈，但是自古以來，在講述撞見鬼的故事時都離不開“身體無法動彈，恐懼萬分”的橋段。從醫學角度分析的話，其中的幾點確實屬于“鬼壓床”發生時所產生的幻覺。
睡眠麻痹算是一種“睡眠障礙”。一提到“障礙”一詞，有人可能會擔心。不過，這種現象在任何人身上都有可能會出現，而且即便出現也不要緊。如果有人聲稱睡醒時“見到了鬼”，這很可能是“鬼壓床”發生時產生的幻覺，而并非什么精神問題。
04、“90 分鐘的倍數”——關于睡眠時間的建議
人剛入睡時，會先進入淺睡眠，之后逐漸進入深睡眠，接著再次進入淺睡眠。這個周期大概為 90 分鐘。如果人在深睡眠階段被鬧鐘吵醒，就會感到腦袋昏昏沉沉。就我個人而言，我會一整天都非常困（也許是心理作用），而且頭腦也不清醒。
在淺睡眠階段快結束時醒來是比較自然的，所以最好能掌握自己的睡眠周期，然后根據周期來確定起床時間。我一般將睡眠時間定為 90 分鐘的倍數，即 4.5 小時（270 分鐘）、6 小時（360 分鐘）或 7.5 小時（450 分鐘）。
拿破侖擁有“短睡眠”基因？！
前文曾提到過，研究發現了擁有短睡眠基因的蒼蠅 minisleep，我通讀過論文后備受鼓舞。短睡眠基因的相關技術在進入應用階段前，還需要解決包括安全性在內的許多問題。不過，通過刺激短睡眠基因來提高睡眠質量，這肯定能夠實現。
在歷史人物中，有人或許就擁有短睡眠基因，比如一天只睡 3 小時的拿破侖（如果這不單是奇聞逸事）。不過有意思的是，短睡眠者在過去似乎沒有什么優勢，至少不會像我們認為的那樣具有什么明顯的優勢。當然，在將來的忙碌社會中，短睡眠也許能變成一種優勢。但是，短睡眠也不是那種值得我們期待的優異特質。
發現 minisleep 這種短睡眠蒼蠅確實是極具話題性的新聞。事實上，人類中也存在短睡眠的“血統”，由此可以推測人類也存在短睡眠基因。不過，短睡眠基因的真相竟然在于傳導鉀離子的通道即“鉀離子通道”（K 通道），這著實讓人感到意外。
通常情況下，神經元的細胞膜傳導鉀離子時，神經活動會受到抑制。也就是說，鉀離子通道具有抑制神經活動的作用。控制鉀離子活動的基因，其功能一旦發生變化，那么睡眠時間也會隨之發生變化。睡眠時間變短一般會造成注意力和記憶力減退，但 minisleep 身上卻完全不存在這種情況。也許將來可以開發出靶向刺激鉀離子的藥物，說不定通過藥物選擇生活節律的日子也指日可待。比如，我們可以選擇“今天來一次短睡眠”。
既然存在“短睡眠”，那么同樣也存在與之相反的“長睡眠”。有些人“一天沒有睡夠 13 小時，會覺得自己好像沒有休息過”，想必其中也有一部分原因在于基因。這類人很容易被打上“懶惰”的標簽，但是如果這種狀況真的取決于基因，那就不能說這類人懶惰了。寬容地接受與自己不同的他人，這種態度應該是未來社會中重要的品質。
05、“睡眠”是整理信息和增強記憶的黃金時間
想要掌握知識，并不是一個勁兒地學習就行，睡眠也非常重要。腦科學的研究表明，大腦會在睡覺期間重現身邊發生的事。夢就是記憶在腦中重現的形式之一。大腦也會在睡眠過程中，整理那些需要儲存的信息。當然，大腦在白天也會重現信息，但切斷外部信息輸入的“睡眠”狀態，是有大腦專心整理信息的黃金時間。
2000 年，哈佛大學的斯蒂克戈爾德（Stickgold）博士做過一項“斷眠實驗”，通過研究眾多受試者的情況得知，想要提高記憶力，至少需要 6 小時的睡眠時間。而且，斯蒂克戈爾德博士根據睡眠的特殊規律，向媒體表明睡 7.5 小時的效果最佳。
但是對于忙碌的人而言，很難確保每天 7.5 小時的睡眠時間。刊登在英國學術期刊《神經科學》上的一篇論文，讓長期睡眠不足的上班族感到欣喜不已。這篇論文的作者是蘇黎世大學的戈特澤利希（Gottselig）博士，她要求受試者記憶某個連續的音列，并在數小時后測試他們準確記住的程度。盡管實驗過程相當不容易，但在記憶前保持充足睡眠的受試者一律取得了高分。也就是說，睡眠具有“增強記憶的效果”。
她還發現，在增強記憶方面，“閉上眼睛并且放松”的效果同睡覺一致。也就是說，促進學習的必要條件并不是睡眠本身。只要能阻斷外部環境的信息輸入，大腦就能夠整理信息，哪怕是稍微打個盹兒也可以。即便忙得無法保證充足的睡眠，但只要能為大腦提供切斷外部信息輸入的“個人時間”，這就足夠了。大腦中的信息會自然而然地整理妥當，如葡萄酒在酒窖中發酵一般。
對于失眠的人或因第二天有重要工作而緊張得無法入睡的人來說，這也是一個好消息。失眠時只要安靜地躺在床上，其效果對大腦而言與睡覺無異，所以無須因失眠而有壓力。另外，戈特澤利希博士還表示，邊看電視邊休息是毫無效果的，因為徹底切斷外界信息的輸入才是關鍵。
最后向大家介紹一項發表在《神經科學雜志》上的研究。這項研究是由呂貝克大學的馬歇爾（Marshall）博士開展的，她在受試者的頭皮上連接電極，對其前額施以電流刺激，結果發現電流刺激有助于提高記憶的留存率。而且，有趣的是，只有在睡眠中的電流刺激才能達到增強記憶的效果，清醒時的則毫無作用。換言之，電流刺激進一步增強了睡眠的效果。也許在將來，人們可以利用輔助設備來實現睡眠的效果，從而減少實際的睡眠時間或干脆舍棄睡覺。
06、記憶在睡眠中會“快進”
一項以老鼠為實驗對象的海馬體實驗，記載了一組記憶在睡眠中再現的實驗數據。這組數據證實了“睡眠有助于改善記憶力”。
海馬體中存在一些能對生物體所處位置產生相應反應的神經元。比如，“A 神經元”會對“A 地點”產生反應，“B 神經元”會對“B 地點”產生反應。因為海馬體對位置的反應極為準確，所以只要監測海馬體的活動，就能知道老鼠現在所在的位置。
引導老鼠按照“A 地點→ B 地點→ C 地點→ D 地點”的順序在迷宮中來回移動，接著再讓它返回飼養室休息。結果發現老鼠在睡覺時，它的海馬體中出現了“A 地點→ B 地點→ C 地點→ D 地點”這種對相應位置的連鎖反應。這是因為在睡覺期間，大腦中的記憶會重現。
一般認為，夢基本上是白天經歷的事情的重現。人一個晚上做夢的時間大約為 1.5 小時，但是我們睡著后，會夢到非常多的事情。
也許有人認為：“一天 24 小時中，做夢的時間只有 1.5 小時，根本也夢不到多少事情嘛。”事實上，睡眠中記憶重現的速度比現實中的時間流逝速度要快得多。比如，我們只是在上課時打了一個小盹兒，就有可能做了一個故事很長的夢。特別在深睡眠階段，記憶重現的速度是正常時間流速的幾十倍。
如果每天做夢的時間為 1.5 小時，那么簡單換算一下可知，夢可以重現超過一天 24 小時的信息量。不過很遺憾，睡醒后我們幾乎不會記得夢的內容，因為記憶不會停留在意識層面。雖然有時候也會記得，但那多是在睡眠最后的淺睡眠階段，即早晨醒來之前剛做的夢。這些夢中往往有奇怪的場景給人留下了深刻的印象，所以起床后也會記得。
07、不做夢時，大腦在做什么？
夢可以將碎片記憶拼接在一起，構建一個新的故事。
有研究者認為，夢存在的目的在于確保“記憶信息的相容性”。在夢境中，大腦對我們日常生活的經歷進行隨機組合和重現，所以有時會創造出奇怪的故事，讓人摸不著頭腦。這種“奇怪”的感覺會深深地留在記憶里。
圖 2 老鼠睡覺時，它的海馬體會重現關于迷宮的記憶！
自古以來，（能記住的）夢都很離奇，天馬行空。因此，有些人將其視作藝術的源泉。在科學家中，也有人在夢中得到啟發，其研究成果還獲得了諾貝爾獎，比如發現乙酰膽堿是一種神經遞質的德國藥理學家奧托·勒維（Otto Loewi）。事實上，從門捷列夫發現元素周期表，到披頭士樂隊創作《昨日》（Yesterday），人在夢中獲得啟發的故事不在少數。
圖 3 靈感閃現的源頭也在“海馬體”
那么，在不怎么做夢的深睡眠階段，大腦到底在做什么呢？
大腦似乎在“將海馬體的記憶傳輸到大腦皮質”。也就是說，大腦在淺睡眠階段嘗試對信息進行不同的組合，確定以后，就接著在深睡眠階段將信息壓縮后傳回到大腦皮質。信息從海馬體被復制到大腦皮質以后，將被長期儲存。也就是說，海馬體會要求大腦皮質“儲存這些信息”。
08、“閉眼并放松”即可
2006 年 3 月的《自然》雜志刊登了一篇耐人尋味的論文，該文章指出“記憶重現的現象并不只在睡眠中發生”。
在前文提及的實驗中，老鼠先在迷宮中按照“A 地點→ B 地點→ C 地點→ D 地點”的順序來回移動，當老鼠停下腳步時，其海馬體中對應的神經元 ABCD 會在這個瞬間產生記憶重現現象。而且，此時記憶重現的時間被快速壓縮，與深睡眠階段的壓縮活動相似。也就是說，除了在夢中，大腦在清醒狀態下也會“反復回味當時的經歷”。
既然如此，有觀點便認為“記憶重現無須特意依賴于睡眠”。這一觀點來自前文提過的蘇黎世大學的戈特澤利希博士。她在論文中指出，“即便不睡覺，‘閉眼并放松’對學習的促進效果也與睡眠一致”。
想要記住學過的知識，睡眠是必不可少的前提條件。如果沒辦法睡覺，那就“閉眼并放松”，但是在此期間，絕不能打開電視或收音機。因為在外界信息不斷輸入的環境下，大腦無法順利實現記憶重現。
最近，睡眠本身的重要性飽受質疑。前些日子，我有幸見到了研究睡眠的專家艾倫·霍布森（Allan Hobson），他似乎也持有同樣的看法，畢竟大腦在清醒狀態下也能實現記憶重現。如果僅關注記憶這一個方面，那么“切斷外部信息的輸入”確實顯得更為重要。
不過，大腦在清醒狀態下重現記憶是非常困難的。人處于清醒狀態下，總會忍不住做些事情，比如看電視、聊天、玩游戲、上網等，所以我覺得切斷外部信息輸入的最佳方法，果然還是睡眠。
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