老是失眠或熬夜?睡眠專家剖析缺乏睡眠的流行病根源及真相

(圖/Unsplash)
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缺乏睡眠成為全球流行病的今天,我們需要超強睡眠顧問沃克傳授的睡眠全書《為什麼要睡覺》,這本書總結數十年來的睡眠研究成果以及最新科學突破,告訴我們睡眠複雜又迷人的真相。(編按)

文/沃克 Matthew Walker

熬夜讓人疲累,記性又差

你曾刻意通宵達旦,整晚不睡嗎?

我生平一大快事,是在加州大學柏克萊分校教大學生睡眠科學。我在哈佛大學也開了類似的睡眠課。課程一開始時,我先進行睡眠調查,詢問學生的睡眠習慣,如週間和週末幾點睡覺、幾點起床,睡多久,以及他們自覺課業表現和睡眠是否有關等等。

我相信他們是誠實作答(這個調查並非在課堂上進行,而是在網路上匿名填寫),得到的答案總是令人難過。超過85% 的學生會通宵不眠。特別令人憂心的是,回答會通宵熬夜的人之中,約有三分之一,每個月、每一週會熬夜,甚至一週內好幾次。

課程進行到學期中時,我會回到睡眠調查的結果,把他們自己的睡眠習慣,和課程裡學到的睡眠科學連結起來。藉此,我試圖指出睡眠不足對他們身心健康的危險,以及可能帶給社會的不良後果。

獲取新記憶的能力變差了

我的學生會通宵熬夜,最常見的原因是為了應付考試。在2006年,我決定來進行一次磁振造影研究,看看這些學生通宵應付考試,到底是不是正確的做法。挑燈夜戰對學習有益嗎?

我們找了很多人,把他們分配到睡覺組或睡眠剝奪組。第一天白天,兩組人按平常情況維持清醒。但接下來的晚上,睡眠組必須在正常的睡眠時間閉上眼,在床上待著;睡眠剝奪組則必須在我的實驗室裡,由受過訓練的人員監視著不准睡覺。第二天上午,兩組人都維持清醒。到了中午時,我們請參與者進入磁振造影機,讓他們逐一學習一份清單上的內容,同時記錄腦部活動,之後再測驗學習的成效。不過我們並不是立即測驗,而是經過兩晚補眠之後才測驗。這麼做的原因,是為了確保睡眠剝奪組並不是因為太過疲倦或無法集中注意力來回憶答案,畢竟他們仍應該吸收了清單的內容。於是,我們讓睡眠剝奪的操作只影響到學習行為,而不影響之後測驗時的回憶過程。

當我們比較兩組人的學習效率時,結果很明顯:睡眠剝奪組把事實記在腦中的能力(也就是獲取新記憶的能力),比睡眠充足組落後了40%。換成實際的考試情形來說,這種差距會是拿高分和不及格的天壤之別!

所以發生這種缺失的腦,到底怎麼了?我們比較兩組人在學習時的腦部活動,並特別分析我們在第6章談過的腦區海馬迴,也就是大腦獲取新知時的資訊「收件夾」。前一晚有正常睡眠的那一組,海馬迴中與學習相關的活動頻繁而健康。然而,睡眠剝奪組的海馬迴中卻找不到任何明顯的學習活動。彷彿睡眠剝奪把這些人的記憶收件夾整個關閉,任何新訊息只能被阻擋在外。

你甚至不需要剝奪一整晚睡眠就能達成同樣的效果。只要用偶爾的聲音干擾睡眠者的非快速動眼睡眠,讓他們無法深睡,只擁有淺眠,甚至不用吵醒他們,就會產生類似的學習缺失與障礙。

或許有人看過《記憶拼圖》這部電影,劇中主角腦部受到損傷後,便無法獲取任何新的記憶。在神經學上,我們會說他是「密集失憶」(densely amnesic)。主角受到損傷的部位正是海馬迴,睡眠剝奪會影響的也就是這個區域,讓你的腦無法學新的東西。

(圖/Unsplash)
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熬夜時好不容易形成的一丁點記憶,很快消失無蹤

在我講解這些研究的那堂課結束後,總有一大堆學生過來跟我說:「我完全知道那種感覺。我盯著課本,但沒有一個字進入腦中。第二天考試時可能還記得一些東西,但如果過一個月再考一次,我應該什麼都想不起來。」

這描述的後半部也有科學證據的支持。你在睡眠剝奪期間學得的少數記憶,在幾小時和幾天之間就會很快忘掉,而且遺忘的速度會加快很多。缺乏睡眠時形成的記憶較脆弱,很快就消失無蹤了。

從大鼠的實驗發現,平時在各個神經元之間形成新記憶迴路的突觸連結,在睡眠剝奪的情況下幾乎是無法強化的,因而幾乎不可能在腦部結構中留下持久性的記憶。研究者剝奪大鼠的睡眠時,不管是二十四小時或只有二至三小時,都會發生同樣的狀況。即使是與學習相關的更基本建構單位,也就是在突觸之間用來形成記憶的蛋白質,也會因為睡眠缺乏而減少產量。

這方面最新的研究顯示,睡眠剝奪甚至會影響海馬迴細胞中與學習相關的基因和DNA。因此,睡眠缺乏的侵蝕力非常之深,削弱腦中形成記憶的硬體,妨礙你形成長久的記憶。這就好像把沙堡建在太過靠近潮水的地方,結果可想而知。

教學和評鑑方式應該有所改變

在哈佛大學時,我第一次受邀為校刊《緋紅報》(Crimson)撰寫專欄文章,主題是睡眠缺乏、學習與記憶。這也是我最後一次受該報邀請寫稿。

文章中,我描述了這些研究與相關影響,並再次把焦點帶回學生之間普遍流行的睡眠剝奪情形。不過我並沒有責備學生挑燈夜戰,卻把矛頭指向老師,包括我自己在內。我的看法是,如果身為老師的我們能達成最重要的目標,也就是教學,那麼學期末給學生沉重的大考就是不明智的決定。期末考強迫學生在考前少睡或熬夜,這種行為正好和滋養求學的年輕心智背道而馳。我主張這邏輯受到科學支持,應該要獲得普遍接受,而且我們早該重新反省這種一直以來的評量方法、造成背離教育的影響,以及迫使學生進行不健康的行為。

如果說老師們對這篇文章的反應很冷淡,還太過客氣。我收到一則電子郵件如此反駁:「那是學生自己的選擇。」教職員推卸責任的另一種常見說詞則是:「缺乏學習計畫、不負責任的大學生才會如此。」事實上,我從不相信單憑一篇專欄文章,就可以扭轉高等教育機構不完善的考試方法。就像許多人對這類高教單位的看法:理論、信念與實踐,在一代代人之間喪失。但是對話與戰鬥總得從某個地方開始。

你可能想知道,我自己的教學方式和評鑑方法是否有改變。我有。我的課堂學期末沒有最終大考。我把全部課程分為三部分,所以學生一次只需研讀一部分授課內容。而且測驗範圍不包含前面考過的部分。這記憶的心理學上是已經證實的效應,屬於「密集學習」和「分散學習」的比較。就好像上高級餐廳享受的經驗一樣,把教育的美食分為許多道分量較小的菜色分別上桌,中間有空檔讓你消化,這樣會是比較好的經驗,而不是把所有知識熱量一口氣塞進肚子裡。

書名:《為什麼要睡覺》  作者:沃克 Matthew Walker出版社:天下文化 出版日期:2019年1月30日
書名:《為什麼要睡覺》
作者:沃克 Matthew Walker
出版社:天下文化
出版日期:2019年1月30日

學習當晚沒睡覺,記憶留不住

我們在第6章曾談到學習之後的睡眠,對於讓新學得的記憶固定下來,扮演了關鍵角色。任職於哈佛醫學院的史提高德,是我的友人兼長期合作夥伴,他進行了一項聰明的研究,背後的意義十分深遠。他先讓一百三十三名大學生反覆進行視覺記憶任務,相隔不同的時間之後,讓這些人回到實驗室接受測驗,看看他們還記得多少內容。有的人在經過一整晚的睡眠後回來,有的經過兩晚完整睡眠,有的則是經過三晚完整睡眠後才回來進行測驗。

或許你已經猜到結果了,一晚的睡眠強化了新得到的記憶,記憶保存的程度提升了。而且,參與者在測驗之前經歷的完整睡眠次數愈多,記憶保存得愈好。只有一組除外。

他們和別組一樣,第一天進行學習任務,而且學習效果和其他組相同。然後他們過了三天再回來進行測驗,和前述的第三組一樣,不同的是,他們第一晚的睡眠受到剝奪,接著第二天並沒有進行測驗。史提高德給他們兩晚完整的補眠時間後,才進行測驗。但是他們完全沒有顯示出有記憶鞏固提升的跡象。也就是說,如果學習之後當晚沒有睡覺,即使之後再怎麼補眠,你還是失去了使這些記憶固定下來的機會。

睡眠和在銀行存錢不一樣,你欠下的債無法在往後補回來。睡眠幫助記憶鞏固的功效,是全有全無的效應,沒有轉圜餘地。這對我們每天不眠不休、追求速度、不願等待的社會來說,實在是令人憂心的結論。我覺得又可以來寫另一篇專欄文章了……

阿茲海默症的診斷、預防及治療

失智症和癌症是已開發國家最害怕的兩種疾病。兩者都和睡眠不當有關。下一章我們將探討睡眠剝奪和身體的關係,其中會提及癌症。而失智症主要發生在腦,睡眠缺乏很快就被認為是一種重要的生活習慣因子,可以決定一個人是否會發展出阿茲海默症。

阿茲海默症最初是由德國的阿茲海默(Aloysius Alzheimer)醫師在1901 年確認出來,到了二十一世紀成為重大的公共衛生與經濟挑戰,受侵襲的人數超過四千萬。隨著人類壽命的延長,然而很重要的是,也隨著人們的睡眠總時數在下降,罹患人數快速增長。目前超過六十五歲的人當中,每十人就有一人患有阿茲海默症。如果沒有更進步的診斷、預防及治療方法,情況還會愈來愈嚴重。

在診斷、預防及治療的三個面向,睡眠都帶來新希望。在討論理由之前,讓我先來談談睡眠困擾和阿茲海默症的因果關係。

●本文摘選自天下文化出版之《為什麼要睡覺》,未經同意禁止轉載。


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