近日，一個由美國加州大學洛杉磯分校領導的科學家團隊，報告了睡眠對我們健康至關重要的原因，以及大腦在睡眠中是如何進行損傷修復的。
研究人員發現，在生命的早期（如嬰兒時期），睡眠有助於大腦的發育，但隨後，睡眠就扮演了一個全新的角色，即幫助大腦清理垃圾、修復損傷。
具體而言，在2.5歲之前，大腦發育非常迅速。尤其是在熟睡時，年輕的大腦正忙於建立和加強神經元彼此之間的連接。
然而，在兩歲半之後，睡眠的主要目的，從大腦的構建轉變為大腦的維護和修復，這也是它在我們今後人生中都將扮演的角色。
這也是首次證明，睡眠作用的戲劇性變化，發生在大約2歲半的時候。相關成果於9月18日發表在著名學術期刊《科學進展》雜誌上。
加州大學洛杉磯分校的生物學和生理學教授Gina Poe從事睡眠研究已有30多年，也是這項研究的資深作者，她說:「在熟睡的時候，不要叫醒嬰兒——因為在他們睡覺的時候，他們的大腦正在做十分重要的工作。」
睡眠時間大致可以分為REM(快速眼動睡眠)和NREM(非快速眼動睡眠)。通俗地說，快速眼動睡眠通常被稱為「深度睡眠」，但是，有關深度睡眠的作用，仍然是一個不確定的問題。
為了解答有關睡眠長久以來的疑問，包括神經科學、生物學、數學和統計學方面有專長的科學家團隊，利用60多項涉及人類和其他哺乳動物的睡眠研究數據，對睡眠進行了迄今為止最全面的研究分析。
他們分析了整個生命發育過程中的睡眠數據——包括總睡眠時間、快速眼動睡眠時間、大腦大小和身體大小——並建立了一個數學模型來解釋睡眠是如何隨著大腦和身體大小變化的。
新的模型將大腦簡化為一系列簡單的方程式，這些方程式捕捉大腦如何使用能量來處理信息(然後必須對信息進行重組)。然後，研究人員輸入了從睡眠時間、代謝率和大腦大小的各種研究數據，這些研究對象還包括從嬰兒到青少年的數十名參與者。
通過確定快速眼動和非快速眼動在總睡眠時間中的比例，以及大腦大小等其他因素，研究人員能夠使用這個模型來預測它們各自的目的。
研究人員發現，所有的動物在清醒的時候，都會自然地經歷一定程度的神經損傷，由此產生的碎片，包括神經元內受損的基因和蛋白質，會累積並導致大腦疾病。
而睡眠有助於修復這種損傷、清理垃圾——本質上也就是在清理大腦，清理掉那些可能導致嚴重疾病的垃圾。
此外，研究人員還發現，在大腦發育過程中，快速眼動睡眠會隨著大腦體積的增大而減少。新生兒50%的睡眠時間是快速眼動睡眠，10歲時降至25%，並隨著年齡的增長繼續下降。
尤其是在2.5歲左右的時候，研究人員觀察到一個突然的變化，即大部分睡眠時間從快速眼動期轉變為非快速眼動期，也就是從熟睡階段，轉化到非熟睡階段。
換句話說，成年人睡眠較少的部分原因是，他們不再需要形成那麼多新的神經連接。
而且，這一現象在幾乎所有動物中都存在，當所有物種達到相當於人類大約2歲半的發育年齡時，它們快速眼動睡眠的時間都急劇下降。無論研究對象是兔子、老鼠、豬還是人類，在這一點之前和之後的快速眼動睡眠時間比例大致相同。
「睡眠和食物一樣重要，」Poe說，「不可思議的是，睡眠與我們神經系統的需求是如此匹配。當我們睡覺時，我們的大腦並沒有休息。」
Poe補充說，長期睡眠不足可能會導致長期的健康問題，如癡呆和其他認知障礙、糖尿病和肥胖等。所以當你開始感到累的時候，不要和它作鬥爭——一定要去睡覺。
對於大多數成年人來說，每晚有規律地睡七個半小時是正常的，當然躺著玩手機的時間不算在內。在一整夜的睡眠中，成年人有五個快速眼動周期，每個周期則可以做幾個夢。所以，熟睡的時候多做幾個舒服的美夢，你的大腦也會感謝你。
加州大學洛杉磯分校的生態、進化生物學和計算醫學教授、資深作者Van Savage和他的同事們認為，幾乎所有的大腦修復都是在睡眠中進行的。
Savage說:「上大學的時候，我拚命熬夜，開夜車，現在覺得這是個錯誤。如果能睡個好覺，我就會過得更好。現在當我感到累的時候，我一點也不覺得睡覺有什麼罪惡感了。」
理論物理學家傑弗里·韋斯特(Geoffrey West)則表示，通過觀察睡眠以及睡眠是如何變化的，你可以洞察到大腦發育的一些真正基礎。大腦在睡眠時進行重組和修復，就好比夜間為避免擾亂正常交通而進行的道路維修。
更重要的是，Poe表示，晚上睡個好覺，是這個世界上最好的良藥，而且它是免費的。
