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我们为什么睡觉和做梦

已有 1502 次阅读 2023-12-12 11:00 |系统分类:海外观察

我们为什么睡觉和做梦

一口深井直通地球,一条蜿蜒曲折的古老水道穿越无尽的黑暗。如今,我们称之为猛犸洞,它绵延400英里,拥有石灰岩洞穴、令人惊叹的岩层以及位于肯塔基荒野一百英里处的壮丽大教堂画廊。早期人类约在5000年前首次发现这一洞穴系统,并留下了用火光绘制的图形文字。现代游客在导游和电灯的带领下参观这些洞穴,沿着雕刻的楼梯行走,并借助安全栏杆。但这并不意味着这座洞穴的所有古老谜团都已被解开。即使在今天,这个地下世界仍超出我们的探测范围,隐藏着等待我们去发现的秘密。

这个地方完全符合我们对无意识的隐喻,是沉思人类睡眠问题的理想之地:我们为什么要睡眠?是什么在拨弄我们的生物钟,让它滴答作响?是什么力量扰乱它,剥夺我们的遗忘?生理学家纳撒尼尔·克莱特曼试图解答这些问题,并揭示“人类大脑和身体的奥秘”。1938年6月4日,克莱特曼告别肯塔基的日光,冒险进入地球上最黑暗的地方之一,进行有史以来最重要的睡眠研究之一。

在肯尼思·米勒(Kenneth Miller)所著的《探索黑暗:揭示睡眠奥秘的先驱科学家们》一书中,这样描述克莱特曼的实验:那是一次为期33天的感官剥夺之旅,没有昼夜交替,也没有现代生活的喧嚣干扰。克莱特曼和他的助手睡在架高的双层铺上,双脚浸泡在水中,以防止老鼠和其他害虫爬上他们的床。一台发电机让他们的科学仪器保持运转;他们唯一的光源来自汽油灯。附近的旅馆工作人员会随机送来食物(并清理人类排泄物),以使研究人员无法判断现在是什么时间。克莱特曼的任务是解开睡眠的奥秘。

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睡眠和做梦是人类的普遍现象。然而,直到上个世纪,科学才开始意识到它们对我们健康和福祉的许多方面是多么重要,并解决了睡眠和做梦带来的许多深刻问题。人类为什么会睡觉,当他们不睡觉时会发生什么?当有人做梦时会发生什么?什么是“良好”睡眠,医生如何诊断和治疗睡眠障碍?

The unsung geniuses who uncovered why we sleep and dream (nature.com)

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科学领域的历史和医学亚专业的出现很少能雄辩地总结在一本书中。在Mapping the Darkness》一书中,记者肯尼斯·米勒(Kenneth Miller)讲述了科学先驱如何创造睡眠的科学和临床学科的故事。在阅读它时,人们会惊讶于100年前科学家对睡眠知道的非常许多伟大的发现都是历史与天才和决心相遇的偶然,米勒的故事体现了个人的个人品质如何塑造整个领域——造福我们所有人。

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在米勒的叙述中,睡眠科学之旅始于1895年纳撒尼尔·克莱特曼Nathaniel Kleitman)在俄罗斯的出生。克莱特曼是一个才华横溢、积极进取的人,他的早年生活充满了艰辛:他的父亲英年早逝,留下他的母亲独自抚养他,他的童年受到反犹太主义的困扰。犹太学生被排除在俄罗斯大学之外,导致他在其他地方寻求深造,最终在美国。他就读于伊利诺伊州芝加哥大学的博士课程,在那里他开始并结束了他作为睡眠研究员的职业生涯。

这本书诚实地描述了克莱特曼作为老师和导师的经历。他既没有魅力,也没有公开的友好。但他决心为看似无法回答的问题找到答案,有时甚至会遇到相当大的困难,并分享他的发现。也许最直接有趣的问题是:为什么人类拥有高度进化的大脑,需要每晚睡8个小时,而牺牲其他更明显的生产性活动?同样,为什么我们的身体和精神功能会因睡眠不足而恶化?

 

四十个眨眼

通常被描述为真正开始回答这些问题的发现,启动了睡眠研究领域,发生在 1950 年代初期。就在那时,克莱特曼的研究生尤金·阿瑟林斯基(Eugene Aserinsky)注意到睡眠期间大脑活动和眼球运动的模式,最终被称为快速眼动睡眠——大多数梦境发生的阶段。大约在同一时间,威廉·德门特(William Dement)加入了克莱特曼的实验室,担任阿塞林斯基的助手。西格蒙德·弗洛伊德(Sigmund Freud)的教义使他学习精神病学,Dement很快学习了实验室的方法,并为其关于REM睡眠和做梦的发现做出了贡献。他继续就读于医学院,并在加利福尼亚州的斯坦福大学开发了第一个专注于睡眠障碍的临床项目。

像该领域的大多数人一样,我曾多次见到Dement,并有自己关于他温暖和积极的故事。这本书不仅分享了他的成功,还分享了他的挣扎——他和克莱特曼一样度过了艰难的童年,并在成年后经历了个人悲剧。如果没有现代技术,例如测量大脑电活动的脑电图或分析信号的计算能力,早期睡眠科学家面临的挑战是巨大的。此外,睡眠科学在早期并不受到重视,Dement和Kleitman一样,努力维持他的研究和临床工作的资金。然而,他坚持了下来,并因将睡眠研究永久确立为一门值得投入资源的学科而受到赞誉。

另一个中心人物是玛丽·卡斯卡登(Mary Carskadon),她是德门特的亲戚,她本身也是一位成就惊人的研究人员。她率先研究了儿童睡眠,并开发了一种标准化的嗜睡测量方法,称为多次睡眠潜伏期测试。它现在被认为是白天嗜睡的“金标准”测量,用于诊断涉及过度嗜睡的疾病。现在在罗德岛州普罗维登斯的布朗大学,Carskadon谦虚、勤奋,并致力于她的手艺。20 多年前,我在布朗大学进行临床心理学实习时,有幸在她的实验室呆了一年。我并不孤单。Kleitman、Dement 和 Carskadon 的学术家谱的分支遍布世界各地。

 

医学突破

本书的最后一部分转向睡眠作为医学学科的出现。1970年代后期,当时在澳大利亚悉尼皇家阿尔弗雷德王子医院担任医生和研究员的科林·沙利文(Colin Sullivan)指出,阻塞性睡眠呼吸暂停(一种在睡眠期间正常呼吸中断的疾病)不仅像人们认为的那样在肥胖男性中罕见,而且是一种更普遍的睡眠障碍。当时,唯一可用的治疗方法是气管切开术——在气管上切开一个切口。沙利文在 1980 年代发明了气道正压通气疗法(本质上是将空气吹入睡眠者的喉咙以保持其打开)的灵感来自法国研究员克里斯蒂安·吉列米诺 (Christian Guilleminault) 分享的气道塌陷内窥镜视频,他在斯坦福大学与 Dement 一起度过了他的职业生涯。它彻底改变了对患有这种疾病的人的护理。

大约在同一时间,发作性睡病(个体会出现严重的嗜睡和相关症状)和失眠的诊断和治疗也取得了进展。多年来,只有巴比妥类药物和苯二氮卓类药物等成瘾药物可用于治疗失眠。许多科学家的工作允许对这种情况进行不同的概念化,为基于行为的治疗开辟了道路,例如刺激控制疗法和认知行为疗法。

近几十年来,昼夜节律的研究与睡眠研究和睡眠医学一起出现,这些学科之间的路径像藤蔓一样交织在一起。可能需要一本单独的书来完整地叙述这个故事。这本书引人入胜地讲述了一个仍在展翅高飞的年轻科学和医学学科的故事。作为一名睡眠科学家和行为睡眠医学专家,我感到很幸运,我们的领域仍在进行基础性发现,而且它的许多创始人仍然作为老师、导师和朋友与我们在一起。虽然这本书是关于睡眠科学的,但它也向先驱者致敬,他们首先不怕问黑暗中隐藏着什么。



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