應該知道的睡眠之科學知識 學習的本質（25） - 方格子

作者：陳華夫

睡眠對人類的健康很重要，但睡眠卻很難理解，網路媒體上充斥了許多如何安眠的文章，但大多是片面、矛盾的，即使醫院的醫師也很難治療各種的失眠與睡眠不足的健康問題。本文有系統、清晰的提供睡眠的知識，以利大眾安眠。

1）人類的晝夜節律之生理時鐘影響睡眠：[1][2]

人類一直到2017 年的諾貝爾獎才認識了人體的晝夜節律，科學家研究與人類基因組成非常相似的果蠅，他們分離出了一種有助於控制人體生理時鐘的基因，該基因產生一種蛋白質，會夜間在細胞中積累，然後在白天分解。這個過程會影響你的睡眠時間、大腦功能的敏銳程度等等。[3][4]

生理時鐘是生物體的自然計時裝置，調節晝夜節律的週期。它們由與全身細胞相互作用的特定分子（蛋白質）組成。幾乎每個 組織和 器官都含有生理時鐘。研究人員已經在人類、果蠅、小鼠、植物、真菌和其他幾種製造時鐘分子成分的生物中發現了類似的 基因。而大腦中的主時鐘協調生物體內的所有生理時鐘，保持時鐘同步。在包括人類在內的脊椎動物中，主時鐘是一組約 20,000 個 神經細胞形成稱為視交叉上核 (SCN) 的結構。SCN 位於大腦中稱為下視丘的部分，接收來自眼睛的直接輸入。[5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]

（圖片資料：晝夜節律）[17]

視交叉上核控制褪黑激素的產生，褪黑激素是一種使人昏昏欲睡的荷爾蒙。它從視神經接收有關入射光的訊息，視神經將訊息從眼睛傳遞到大腦。當光線較少時（例如在晚上），視交叉上核會告訴大腦產生更多的褪黑激素，這樣你就會昏昏欲睡。[18][19][20]

2）褪黑激素與睡眠：

褪黑激素受到光線及日光規律影響，白天或是光線充足時，褪黑激素的分泌量會降低；通常在深夜11時至次日凌晨分泌最旺盛。所以，最好早上7～9時去曬太陽，當曬完太陽14～16小時後，大腦的松果體就開始分泌褪黑激素。晚上11時關燈在黑暗中睡覺。松果體的分泌非常的規律，一旦熬夜，次日褪黑激素分泌量就會減少，從此約要11天之久才會恢復正常；因此人體常會在這段時間中失眠，白天想睡，哈欠連連的不正常情況。[21][22][23][24][25][26]

中老年人褪黑激素的分泌量也會隨著年齡增長逐漸下降，導致不好入睡及時差難以調整。[27][28]

馬修．沃克教授認為褪黑激素本身並不是強力的助眠劑，對睡眠有明顯的安慰劑效應，不應低估，他說：「睡眠過程一旦啟動，褪黑激素的濃度從夜間到凌晨時分會慢慢降低。黎明時，日光透過眼睛（即使閉著眼）進入腦部，為松果腺踩下煞車，停止褪黑激素的釋放。現在血液中不再有褪黑激素循環，這種情況告訴腦和身體：睡眠的終點線已經到了。」（《為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學》馬修．沃克， 頁，23，下文簡稱本書《為》）[29][30][31][32]

每日白天「看」太陽數分鐘，會有利晚上入睡。（見為什麼你應該每天看太陽5分鐘？► 神經科學教授 Dr Andrew Huberman 安德魯．休伯曼博士）[33]

 3）人類需多少睡眠與好的睡眠品質：[34]

美國睡眠醫學會建議的睡眠時數如下表：

（圖片資料：美國睡眠醫學會）

睡眠品質與睡眠數量不同。睡眠數量衡量您每晚的睡眠時間，而睡眠品質衡量您的睡眠品質。據美國國家睡眠基金會符合以下四點才達到睡眠良好的品質：

（圖片資料：美國睡眠醫學會）

4）人類需要午睡，但午睡太久讓褪黑激素分泌升高，影響晚上睡眠：

馬修．沃克教授認為人類需要午睡，他說：「真正的兩段式睡眠模式，是一段連續長時間的夜間睡眠，加上一段較短的午睡，而這有著人類學、生物學和遺傳學上的證據，目前為止在所有人類身上都測量得到。」而取消午睡習慣的悲慘下場[35]

：「有一群哈佛大學公共衛生學院的研究者決定要量化這種激烈變化帶來的健康影響，他們調查超過兩萬三千名希臘成年人，包括男性和女性，年齡範圍從二十歲到八十三歲。研究者追蹤了六年，把重點放在心血管的變化，許多人在這段期間結束了午睡的習慣。結果和無數希臘悲劇一樣，令人心碎，在此就像字面上的意思，以最嚴重的方式發生。研究開始時，這些人沒有任何心臟病或中風的病史，也就是沒有心血管疾病的問題。然而在那些捨棄規律午睡的人身上，相較於維持規律午睡的人，在這六年期間，因心臟病死亡的風險提高了37%。這在勞工身上又格外嚴重，缺乏午睡的死亡風險增加程度超過60%。」（《為》， 頁75）

但午睡片刻即可　午睡太久會讓褪黑激素分泌升高，影響晚上睡眠。

職業運動場上，金牌和最後一名之間才華是在伯仲之間，賽前小睡可能就是關鍵：「百公尺短跑明星「閃電」波特（Usain Bolt）有多次在賽前小睡一番的事蹟，包括在破世界紀錄前幾小時，以及後來贏得奧運金牌的決賽之前。我們的研究支持他的智慧：白天的小睡，除了可以儲存能量和降低肌肉疲勞，如果含有數量充分的睡眠紡錘波，也會對動作技能記憶帶來顯著的提升。」（《為》，頁133)[36]

5）睡前洗臉，夜裡把手腳伸出被子外，都能降低核心體溫：

人類的晝夜節律之生理時鐘會協調核心體溫，於深夜2時左右到達最低點，早上5-7時到達最高點，馬修．沃克教授說：「體溫在接近一般就寢時間時下降（如圖），且在睡著後約兩小時達到最低點。然而，這個體溫週期變化和你是否真正睡著無關。如果讓你整晚不睡，你的核心體溫仍會呈現同樣的模式。雖然體溫下降有助於啟動睡眠，但不管你有沒有睡著，體溫本身仍會在二十四小時期間重複升降。這是近日節律的經典範例，像個節拍器一樣，不斷重複，從不出錯。」（《為》， 頁19）[37][38][39][40]

（圖片資料：《為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學》）[41]

劇烈運動或當壓力過大之交感神經系統過度活躍，核心體溫升高，都會不易入睡。馬修．沃克教授解釋說：「要讓睡眠開始，需要降低核心體溫；而那些為失眠所苦的病患，因為代謝率提高導致核心體溫升高，腦部溫度也較高，於是較難啟動睡眠。」（《為》， 頁253）[42][43][44]

他並說：「要成功啟動睡眠，你的核心體溫必須降低約攝氏一度。因此，房間過冷總是比過熱容易入睡，因為過冷的房間至少會把腦和身體的溫度往適合睡覺的方向拉。」（《為》， 頁283）

睡前洗臉，夜裡把手腳伸出被子外，都能降低核心體溫。馬修．沃克教授解釋說：「從四肢散熱，也可以解釋為什麼我們有時會在夜裡把手或腳從棉被底下伸出去，那是因為核心體溫變得過高，雖然我們通常不會意識到。如果你有小孩，在深夜查看他們睡得如何時，或許會看到同樣的現象：他們的手腳以非常可愛的姿勢掛在床沿，和剛入睡時你用被子把他們手腳蓋得好好的模樣完全不同。不聽話的手腳會幫助身體核心降溫，同時也幫助入睡及維持睡眠狀態」（《為》，頁284）[45][46]

6） 夜貓子的睡眠長期受到剝奪：[47]

成年人的作息型態（chronotype）是晨型人或是夜貓子，很大程度上是受到遺傳決定的。如果你是夜貓子，很有可能你的雙親之一或甚至兩人都是夜貓子。馬修．沃克教授說：「夜貓子在夜裡要很晚才能入睡，卻又必須與早鳥同時起床，於是睡眠長期受到剝奪，成為名副其實的蠟燭兩頭燒。然後，因睡眠不足而導致的健康問題就會降臨在夜貓子身上，包括罹患憂鬱、焦慮、糖尿病、癌症、心臟病發，以及中風的比例較高。」（《為》， 頁21）
所以，夜貓子應該更要遵守下面所說的「健康睡眠的十二項守則」，以獲得足夠的睡眠。[48][49][50][51][52][53]

7）中年和老年的睡眠問題：

馬修．沃克教授說:「身為年紀漸長成年人，睡眠開始變得問題百出。年長的成年人常有一些健康上的狀況，加上較常服用藥物帶來的效應，使得年長者平均而言較難達到和年輕人相同分量的睡眠，透過睡眠恢復疲勞的程度也不及年輕人。有人以為年長者的睡眠需求較少，這完全是迷思。年長者所需的睡眠應該與中年時差不多，只是較難產生同樣分量的睡眠。有一項證據是：一些大型調查已經顯示，儘管年長者實際上睡得較少，但仍需要更多睡眠，而且實際上會嘗試睡得和年輕人一樣多。」（《為》， 頁99）[54]

他並說：「關於老年人的片段化睡眠，有一個更為立即且同樣危險的影響，值得在此提出：夜間上廁所導致的跌倒和骨折。我們在夜裡醒來時，常常還是糊裡糊塗的，除了認知較不清楚，環境也較黑暗。還有，由於你本來躺在床上，當站起來開始移動時，血液會因為重力而從頭部被拉向腳部，結果會感到頭暈而步履不穩。老年人尤其容易如此，因為老人的血壓控制通常也有問題。這一切狀況都顯示：老人在夜間上廁所時，絆到、跌倒與骨折的風險會更高。」（《為》， 頁101）
所以，年長者更要遵守下面所說的「健康睡眠的十二項守則」，以獲得足夠的睡眠。

8）健康睡眠的十二項守則：

馬修．沃克教授在他的書《為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學》之附錄提供了「健康睡眠的十二項守則」，我簡述如下：[55][56]

(1)遵守規律的睡眠時間。每天同一時間上床，同一時間起床。

(2)運動好處多多，但是不能太晚運動。盡量每天運動至少三十分鐘，但要在睡前二至三小時前結束。

(3)遠離咖啡因和尼古丁。咖啡因是一種興奮劑，在咖啡、可樂、某些茶飲和巧克力中都有，它的效果可能要八小時才會完全退去，因此傍晚的一杯咖啡會讓你晚上難以入眠。尼古丁也是一種興奮劑，常使吸菸的人睡得很淺。另外，戒除尼古丁時，吸菸的人早上常會太早醒來。

(4)避免睡前飲酒。睡前小酌或許會讓你放鬆，但喝太多會使你缺少快速動眼睡眠，讓睡眠較淺。大量飲酒也可能造成夜間的呼吸問題。當酒精的作用在體內逐漸消耗掉後，也比較容易讓你在半夜醒來。

(5) 避免太晚吃大餐、喝太多飲料。造成不消化，夜尿，干擾睡眠。

(6)詢問醫師正在服用的藥物是否妨礙睡眠，可否在白天或晚上較早時服用。

(7)不要在下午三點之後睡午覺。可能會讓晚上更難入睡。

(8)睡前要放鬆。

(9)睡前泡個熱水澡。泡完澡後體溫會降低，更易於入睡。

(10)臥室要黑暗、稍涼、電視、行動電話或電腦都會造成干擾你的睡眠。

(11)適當晒太陽。日光是調節每天睡眠規律的關鍵。試著每天在戶外至少晒三十分鐘的日光。並在睡覺之前把室內燈光調暗。

(12)不要醒著而仍躺在床上。如果你上床後二十分鐘仍然醒著，或開始覺得擔心或焦慮，最好起床做些輕鬆的活動，直到睡意產生。無法入睡的焦慮，會讓人更難入睡。

結論：

睡眠對人類的健康很重要卻難解，本文有系統、清晰的提供大眾應該知道的睡眠之科學知識，及健康睡眠的十二項守則，以利大眾安眠。

請看「陳華夫專欄」─學習的本質─系列文章：

（

「思考是有意識的系列回憶」理論開啟了思想史革命─學習的本質（1）[57]

什麼是「思考」？如何「洞識」？何謂「思想家」？─學習的本質（2）[58]

什麼是「記憶」？如何「記憶」？「記憶」的本質？─學習的本質（3）[59]

學習的真相與反思─學習的本質（4）[60]

「施捨」就是人生的「現代開悟」─學習的本質（5）[61]

談「恐懼」─學習的本質（6）[62]

探究華人的「罪惡感」？─學習的本質（7）[63]

你孤獨了嗎？─學習的本質（8）[64]

人腦如何創新思考？─學習的本質（9）[65]

「現代開悟」的本質及釋義─學習的本質（10）[66]

你「現代開悟」了嗎？─學習的本質（11）
人工智慧的「強化學習」與人類學習的優劣─學習的本質（12）[67][68]

伽馬波（40赫茲）、記憶、失智症、及音樂治療（2023年版）─學習的本質（13）
省思物理科學教育的真相─學習的本質（14）
類智慧真正優於AI電腦圍棋之處為何？─學習的本質（15）[69][70][71]

細述我親歷40年的學習之旅─學習的本質（16）[72]

AI幫助人們改善記憶、思考能力─適用於年輕與銀髮人─學習的本質（17）[73]

AI徹底改變大學理工教育的面貌─學習的本質（18）[74]

AI模擬人類學習真能比人類更創新嗎？─學習的本質（19）[75]

AI深度學習與《易經》的學習真有差異嗎？─學習的本質（20）[76]

AI之ChatGPT的繪畫審美能力賞析─學習的本質（21）[77]

請看懂智慧的本質：GTP4的「人工通用智能」（AGI）落後人類有多遠？─學習的本質（22）[78]

臺灣許皓鋐圍棋亞運金牌在學習圍棋上的意義─學習的本質（23）[79]

論才華、機運、及成功─學習的本質（24）
應該知道的睡眠之科學知識─學習的本質（25）[80][81]

）

 

References

晝夜節律 (www.nigms.nih.gov) 生理時鐘 (biobeat.nigms.nih.gov) 晝夜節律 (www.nigms.nih.gov) 生理時鐘 (biobeat.nigms.nih.gov) 生理時鐘 (biobeat.nigms.nih.gov) 分子 (www.nigms.nih.gov) 蛋白質）組成。 (www.nigms.nih.gov) 組織 (www.nigms.nih.gov) 器官 (www.nigms.nih.gov) 成分 (www.nigms.nih.gov) 基因 (www.nigms.nih.gov) 生理時鐘 (biobeat.nigms.nih.gov) 的脊椎動物 (www.nigms.nih.gov) 神經細胞 (www.nigms.nih.gov) 視交叉上核 (zh-yue.wikipedia.org) 下視丘 晝夜節律 (www.nigms.nih.gov) 視交叉上核 (zh-yue.wikipedia.org) 視交叉上核 (zh-yue.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 松果體 (zh.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 松果體 (zh.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 時差 (zh.wikipedia.org) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 褪黑激素 (zh.wikipedia.org) 安慰劑效應 (c.nknu.edu.tw) 為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學 (www.books.com.tw) 為什麼你應該每天看太陽5分鐘？► 神經科學教授 Dr Andrew Huberman 安德魯．休伯曼博士 (www.youtube.com) 睡眠品質 (www.sleepfoundation.org) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 睡眠紡錘波 (case.ntu.edu.tw) 晝夜節律 (www.nigms.nih.gov) 生理時鐘 (biobeat.nigms.nih.gov) 核心體溫 (www.pteam.com.tw) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學 (www.books.com.tw) 交感神經系統 (zh.wikipedia.org) 核心體溫 (www.pteam.com.tw) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 核心體溫 (www.pteam.com.tw) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 夜貓子 (zh.wikipedia.org) 作息型態 (www.sleepfoundation.org) 夜貓子 (zh.wikipedia.org) 夜貓子 (zh.wikipedia.org) 夜貓子 (zh.wikipedia.org) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 夜貓子 (zh.wikipedia.org) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 馬修．沃克 (en.wikipedia.org) 為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學 (www.books.com.tw) 「思考是有意識的系列回憶」理論開啟了思想史革命─學習的本質（1） (vocus.cc) 什麼是「思考」？如何「洞識」？何謂「思想家」？─學習的本質（2） (vocus.cc) 什麼是「記憶」？如何「記憶」？「記憶」的本質？─學習的本質（3） (vocus.cc) 學習的真相與反思─學習的本質（4） (vocus.cc) 「施捨」就是人生的「現代開悟」─學習的本質（5） (vocus.cc) 談「恐懼」─學習的本質（6） (vocus.cc) 探究華人的「罪惡感」？─學習的本質（7） (vocus.cc) 你孤獨了嗎？─學習的本質（8） (vocus.cc) 人腦如何創新思考？─學習的本質（9） (vocus.cc) 「現代開悟」的本質及釋義─學習的本質（10） (vocus.cc) 你「現代開悟」了嗎？─學習的本質（11） (vocus.cc) 人工智慧的「強化學習」與人類學習的優劣─學習的本質（12） (vocus.cc) 伽馬波（40赫茲）、記憶、失智症、及音樂治療（2023年版）─學習的本質（13） (vocus.cc) 省思物理科學教育的真相─學習的本質（14） (vocus.cc) 類智慧真正優於AI電腦圍棋之處為何？─學習的本質（15） (vocus.cc) 細述我親歷40年的學習之旅─學習的本質（16） (vocus.cc) AI幫助人們改善記憶、思考能力─適用於年輕與銀髮人─學習的本質（17） (vocus.cc) AI徹底改變大學理工教育的面貌─學習的本質（18） (vocus.cc) AI模擬人類學習真能比人類更創新嗎？─學習的本質（19） (vocus.cc) AI深度學習與《易經》的學習真有差異嗎？─學習的本質（20） (vocus.cc) AI之ChatGPT的繪畫審美能力賞析─學習的本質（21） (vocus.cc) 請看懂智慧的本質：GTP4的「人工通用智能」（AGI）落後人類有多遠？─學習的本質（22） (vocus.cc) 臺灣許皓鋐圍棋亞運金牌在學習圍棋上的意義─學習的本質（23） (vocus.cc) 論才華、機運、及成功─學習的本質（24） (vocus.cc) 應該知道的睡眠之科學知識─學習的本質（25） (vocus.cc)