没脑子的动物也需要睡觉

袁越

按照通常的定义，睡眠指的是一种暂时失去意识的状态。这种状态受大脑控制（控制中心很可能位于下丘脑），而大脑本身也是这种状态的最大获益者。如果某人前一天晚上没睡好，那么第二天他肯定会精神萎靡，注意力不集中，思维能力低下。

人类历史上最大的两起人为核事故（三哩岛和切尔诺贝利）都发生在凌晨2～4点之间，这不是偶然的巧合。

按照这个定义，只有那些有脑子的动物才需要睡眠。20世纪之前的科学家们甚至认为只有哺乳动物才需要睡觉，直到本世纪初有人发现很多低等动物也有睡觉的习惯，这才打破了哺乳动物对睡眠的垄断。

再进一步，像线虫、水母或者水螅这样没有大脑的低等动物还需要睡眠吗？这个问题很难回答，首先必须修改睡眠的定义，不再依靠脑电波，而是通过测量动物对环境刺激的反应速度，以及睡眠被剥夺后第二天的反应时间，来判定它是否处于睡眠状态。

2021年10月28日出版的《科学》杂志刊登了一篇关于睡眠的综述文章，报告了加州理工学院的一群科学家针对水母所做的实验。这种水母的触手会一直不停地振动，白天的振动频率约为每秒60次，夜晚就会降到每秒39次左右，似乎意味着它们入睡了。研究人员用水流干扰水母的正常睡眠，到了第二天它们果然显得萎靡不振，触手的振动频率显著降低，很像是熬夜之后的人类行为。接下来，研究人员把褪黑素放入白天的水池中，结果水母的振动频率降到了和夜晚一样的水平，似乎这种人类安眠药在水母身上也起作用了。

水母没有大脑，只有很少的几个简单的神经细胞，这说明睡眠确实不需要大脑的参与。

后续实验证明，另一种同样没有脑子的线虫也是会睡觉的，不过它们只会在代谢需求旺盛时才需要睡觉，其余时间则一直清醒着。

这些实验结果表明，睡眠很可能不是因为大脑需要休息才被进化出来的，而是源于动物新陈代谢的需要。

这一点很容易理解，比如很多人都发现适当锻炼身体对提高睡眠质量有很大帮助。

那么，究竟哪种锻炼方式最有效呢？美国爱荷华州立大学的運动生理学家安吉利克·布伦廷博士决定研究一下这个问题。他和同事们招募了386名体重超重的志愿者，他们当中的很多人都有睡眠障碍。

研究人员将他们分成4组，第一组只进行有氧运动（跑步游泳等），第二组只进行无氧力量训练（举重），第三组两种运动交替进行，第四组什么运动都不做。

一年之后，科学家们研究了他们的睡眠改善情况。表现最好的是无氧组，平均每天增加了40分钟的有效睡眠时间。有氧组其次，每天平均增加了23分钟的有效睡眠时间。这说明对于提高睡眠质量来说，无氧运动的效果要好于有氧运动。

有意思的是，如果两种运动都做的话，有效睡眠时间只增加了17分钟，而对照组也增加了15分钟，说明先举铁再跑步的健身方式对于提高睡眠质量并没有太大的帮助。

布伦廷博士在2022年3月举办的美国心脏协会年会上报告了这个结果，引起了不小的反响，因为这是迄今为止规模最大的相关研究，其结论对于如何帮助普通人提高睡眠质量很有借鉴意义。

（摘自《三联生活周刊》2022年第17期）