当正常的生活秩序被打乱，或者面临不同以往的压力时，人们遇到最常见的问题，就是睡眠障碍。你认为自己最近睡眠充足吗？你还记得上一次自然醒后神清气爽的感觉吗？——也有人说，我们正在进入一个失眠已经成为流行病的时代。

作为一名杰出的神经科学家，沃克对生物的睡眠行为充满好奇，这促使他成了睡眠研究方面的专家。在《我们为什么要睡觉》中，他总结了人类有史以来的睡眠研究成果，以及前沿的科学突破，告诉我们睡眠的运行机制、睡眠不足的坏处、睡眠与做梦的有益功能，以及睡眠对个人能力提升的惊人影响。除了睡眠机制之外，那些我们人为寻求的“刺激”与“提神”的物品如咖啡、功能饮料等也在他的研究范围中——咖啡是如何令我们倍感兴奋，又潜移默化地破坏着我们的睡眠完整度？看完他的分析，随时随地打算“来一杯”的朋友们不知是否会有所收敛。

你的身体怎么知道什么时候该睡觉？当你进入一个新的时区后，为什么会有时差反应？你如何克服时差反应？当你适应了新时区的时间后，为什么回到家会产生更强烈的时差反应？为什么有些人使用褪黑激素来对抗这些问题？一杯咖啡为什么可以（以及如何）使你保持清醒？也许最重要的问题是，你如何知道自己的睡眠是否充足？

有两大主要因素决定了你什么时候想睡觉，什么时候想醒来。就在你读到这些文字的现在，这两个因素都在对你的精神和身体产生强有力的影响。第一个因素，是你大脑深处的24小时生物钟发射出的信号。生物钟会制造出循环的昼夜节律，让你在夜晚和白天的常规时段感到疲倦或清醒。第二个因素，是一种在你的大脑中积聚的化学物质，会制造出“睡眠压力”。你清醒的时间越长，这种化学物质所制造出的睡眠压力就会累积得越多，因而你会感觉越困。这两个因素之间的平衡决定了你白天的清醒和专注程度，晚上感到疲倦并准备上床睡觉的时间，还在某种程度上决定了你会睡得多好。

尽管人类显示出一种固定的24小时作息模式，每个人各自的高峰和低谷却有着明显的差异。对一些人来说，他们在白天很早的时候就达到清醒状态的高峰，而睡眠的低谷也在入夜后早早到来。这些都是“晨型人”，大约占总人口数的40%。他们更倾向于在清晨时分醒来，并且很乐意这样做，他们在一天的这个时候会拥有最理想的工作效率。另一些人则是“夜型人”，约占人口总数的30%。他们更喜欢很晚入睡，第二天上午很晚才起，甚至下午才起床。剩下30%的人处于早晚两型之间，稍微倾向于夜型人，我自己就是其中之一。

你可能会将这两类人分别称为“早起鸟”和“夜猫子”。与“早起鸟”不同，“夜猫子”无论多么努力地尝试，仍然常常无法在夜里入睡。只有在第二天凌晨时分，“夜猫子”才能够迷迷糊糊地睡过去。因为晚睡，“夜猫子”当然会强烈地抵触早起。在这段时间里，他们无法正常工作，其中一个原因就是，尽管他们“醒着”，但他们的大脑在整个清晨仍然处于一种类似睡眠的状态。在一个叫作前额叶皮质的区域尤其如此，它位于眼睛上方，可以被视为大脑总部所在地。前额叶皮质控制着高层次的思维和逻辑推理，并帮助控制我们的情绪。当“夜猫子”被迫过早醒来时，他们的前额叶皮质仍然处于一种丧失工作能力的“离线”状态。就像一个在清晨就发动的冷引擎一样，它需要很长时间才能上升到适合工作的温度，而在此之前，无法有效地运转。

成年人的熬夜性或早起性，即睡眠类型（chronotype），是由基因决定的。如果你是个“夜猫子”，那么你父母中的一方（或双方）很可能也是“夜猫子”。可悲的是，社会对待“夜猫子”的态度是不公平的。首先是“懒惰”的标签，这是源于“夜猫子”白天起得很晚的习惯，因为他们直到凌晨才睡着。另一些人（通常是早起的人）会根据这种错误的假设来指责“夜猫子”，这些人认为这样的偏好是一种选择，如果他们不那么懒散，就可以很容易早起。然而，“夜猫子”并没有选择去做一个“夜猫子”。由于不可避免的DNA结构，他们生来就处于一种推迟的时间表中。这不是他们的意识缺陷，而是基因宿命。

其次是根深蒂固的、不公平的社会工作日程安排，这种日程安排强烈偏向于一天早早地开始，这对“夜猫子”是一种折磨，对“早起鸟”则是优势。尽管如今情况有所改善，但标准的工作日程迫使“夜猫子”进入非自然的睡眠节奏。因此，在早晨的时候，“夜猫子”的工作表现远远无法达到最佳状态，而且在下午晚些时候和傍晚的标准工作时间结束以前，他们尚不能表现出真正的潜力。最不幸的是，“夜猫子”更缺乏睡眠，他们不得不同“早起鸟”一起起床，晚上又要比他们更晚才能入睡。因此，“夜猫子”经常会像俗话说的那样，“蜡烛两头烧”。因此，由于睡眠不足导致的更严重的健康问题就会缠上他们，包括更高比例的抑郁、焦虑、糖尿病、癌症、心脏病和中风等。

就这方面来说，我们需要一个社会变革，来为“夜猫子”提供一个折中方案，就像我们为其他身体差异（例如视力障碍）所做的努力一样。我们需要更灵活的工作时间表，以便更好地适应所有的睡眠类型，而不仅是其中的一个极端。你可能对大自然为什么会在人们之间安排这种差异产生疑问。作为社会性物种，我们是否应该全都保持同步，从而可以同时起床并保证最充分的人类互动呢？也许并不是这样。这本书后面会讲到，人类很可能进化成了家庭甚至是整个部落共同睡眠，而不是独自或仅在夫妻之间。鉴于这种进化的背景，经过如此基因编码的睡眠/清醒时间偏好上的差异所带来的好处就容易理解了。某一个群体中的“夜猫子”直到凌晨1点或2点才会睡觉，并在早上9点或10点才醒来。而另一些早起的人晚上9点开始休息，早上5点就会醒来。这样，两组人作为一个整体而言，尽管每个人都得到了8个小时的睡眠时间，整体上却只有4个小时处于易受攻击的状态（也就是每个人都在睡觉的时候），而不是8个小时。这有可能增加50%的存活率。大自然永远不会浪费可以提高一个物种的生存安全，从而形成其适应性的生物学特性——这里指的是一个群体中的个体睡觉和醒来的时间这个有益的变量。因此，这种差异性保留了下来。

你的24小时昼夜节律是决定清醒和睡眠的两个因素之一。第二个因素就是睡眠压力。此时此刻，一种叫作腺苷的化学物质正在你的大脑中逐渐积累。它会随着每一分钟的流逝而不断增加。你醒着的时间越久，腺苷就会积累得越多。你可以把腺苷看作是一种化学指标，它能持续记录你从早上醒来之后所度过的时间。

大脑中腺苷增加的一个后果就是人们越来越渴望睡眠。这就是所谓的睡眠压力，它是决定你什么时候感到困倦、该上床睡觉的第二种力量。高浓度的腺苷可以通过一种巧妙的双重作用效果来降低大脑中促醒区域的“体积”，同时调高睡眠诱导区域的比例。由于这种化学睡眠压力，当腺苷浓度达到峰值时，不可抗拒的睡眠欲望就会占据上风。在清醒12~16个小时之后，大多数人都会出现这种情况。

然而，你可以通过使用一种让你感觉更加警觉和清醒的化学物质来人为地降低腺苷的睡眠信号：咖啡因。咖啡因不是一种保健品。相反，它是世界上使用最广泛的（被滥用的）精神兴奋剂。它是全球第二大贸易商品，仅次于石油。咖啡因的摄入代表了有史以来针对人类进行的历时最久、规模最大的无监管药物研究之一，也许只有酒精能与之匹敌，而且现在仍是如此。

在大脑中，咖啡因与腺苷对抗，通过霸占腺苷的结合位点——即受体——来发挥作用。一旦咖啡因与这些受体结合，它并不会像腺苷那样刺激受体来使你产生困意。相反，它会阻塞并有效地抑制受体，起到掩蔽剂的作用。这就相当于用手指堵住耳朵来隔绝声音。通过胁迫和占据这些受体，咖啡因阻断了腺苷向大脑正常传递的困觉信号。结果是：尽管腺苷水平高到正常情况下足以让你入睡，咖啡因还是会诱使你感觉十分清醒。

体内的咖啡因水平在口服约三十分钟后达到顶峰。然而，问题在于咖啡因会在你的体内持续存在。药理学中，我们讨论药物疗效时会用到“半衰期”这一术语。简单来说，就是指机体代谢掉药物浓度的50%所消耗的时间。咖啡因的平均半衰期为5~7小时。假设你在晚饭后7∶30左右喝了一杯咖啡。这就意味着在凌晨1∶30，可能有50%的咖啡因仍然具有活性，而且继续在你的脑组织中循环。换句话说，到凌晨1∶30的时候，你只代谢掉了晚餐时摄入咖啡因的一半。

不过，50%这个数字也并不值得庆幸。半杯咖啡因的作用仍然很强，要想继续将咖啡因完全分解掉依然任重而道远。在大脑继续与咖啡因这股敌对力量做斗争时，这一晚你注定不能轻易、平静地入睡了。大多数人并没有意识到要花多久才能克服一剂咖啡因带来的后果，所以他们不会在早上从糟糕的睡眠中醒来时，联想到是十个小时之前晚餐时喝的那杯咖啡在作怪。

咖啡因不仅普遍存在于咖啡、某些茶类和多种能量饮料中，也存在于黑巧克力、冰激凌等食品，及减肥药、止痛片等药物中。它是常见的导致入睡困难、睡眠质量差的罪魁祸首之一，却常常让人误认为自己患上了医学上的失眠症。同时要注意，脱咖啡因的咖啡并不代表不含咖啡因。一杯脱咖啡因咖啡中的咖啡因含量通常是普通咖啡的15%~30%，远非不含咖啡因。如果晚上喝三到四杯脱咖啡因咖啡，仍然会像喝一杯普通咖啡一样破坏你的睡眠。

然而咖啡因的“毒性”的确会逐渐消退。咖啡因能被肝脏中的一种酶清除掉，随着时间逐渐降解。有些人肝脏中的酶能够更有效地降解咖啡因，迅速将它从血液中清除，而这很大程度上由遗传因素决定。这种人非常少见，他们可以在晚餐时喝一杯浓咖啡，夜里仍能轻松入睡。但是，另一些人的酶作用比较缓慢。他们的身体需要更长时间来代谢掉等量的咖啡因。因此他们对咖啡因的作用非常敏感。这些人早上喝一杯茶或咖啡就能精神振奋一整天。假如喝第二杯的话，即使是在下午的早些时候喝，他们晚上也会睡不着觉。此外，衰老也会改变咖啡因的清除速度：年龄越大，大脑和身体清除咖啡因需要的时间也就越长，因此随着年龄增长，咖啡因对睡眠的干扰也会变得越明显。

如果你想通过喝咖啡在深夜保持清醒，那么等到肝脏清除掉你体内所有的咖啡因之后，你就要准备好接受一个恼人的后果，即人们常说的“咖啡因崩溃”现象。就像一个玩具机器人的电量耗尽一样，你的精力水平会直线下降。你会觉得很难再去集中精力工作，并再一次陷入强烈的睡意中。

现在我们了解了其中的奥秘。咖啡因在你体内的整个过程中，它所阻断的导致困乏的物质（腺苷）仍然在持续增加。而由于你摄入的咖啡因阻隔了你的感觉，大脑并没有察觉到这一不断上升的激发困意的腺苷浓度。但是一旦肝脏代谢掉了产生阻碍作用的咖啡因，你就会感受到剧烈的反弹：两三个小时前，也就是你喝咖啡之前就产生的困意，加上这段时间里额外积累的腺苷正不耐烦地等着咖啡因消失，这两股力量会一同袭击你。当受体由于咖啡因被分解而空出，腺苷就会迅速赶来与受体结合。这种情况一发生，你就会被腺苷激发的最强烈的困意攻击，正是这种困意导致了上文提到的咖啡因崩溃。除非你摄入更多的咖啡因来对抗腺苷的强大压力，否则你会发现保持清醒真的很难，而这样一来又会导致咖啡因依赖循环。

为了让你牢记咖啡因的影响，我要用美国国家航空航天局（NASA）在20世纪80年代做的一项深奥研究进行补充说明。他们的科学家对蜘蛛施用了不同的药物，然后观察它们结出的网。这些药物包括麦角酸二乙基酰胺（LSD，一种神经致幻剂）、甲基苯异丙胺（即安非他命，一种精神类药物）、咖啡因等。研究人员注意到，与其他被测试的强效药物相比，这些蜘蛛在咖啡因的作用下更加无法结出类似于正常的或是有条理的、具有捕猎功能的网，非常惊人。值得说明的是，咖啡因是一种兴奋剂，也是唯一一种我们很容易给予孩子和青少年的致瘾物质。

节选自《我们为什么要睡觉？》[英]马修·沃克/著；田盈春/译；北京联合出版公司

来源：文学报

编辑/韩世容