为什么有些人在很吵的地方也能睡着,但有些人睡得很浅,一有点风吹草动就会醒来?这个问题很久以来没有人能够回答,直到2010年,才出现了一个比较靠谱的解释。简单来说,一些人特别不怕噪音是因为,他们的大脑里产生了比较多的噪音屏蔽脑波,类似于脑子里加了个主动防噪耳塞一样。2010年,哈佛大学医学院附属麻省总医院的研究者对12个在哪儿都睡得很香的人进行了研究。这项研究发表在《当代生物学》上。
这12个拥有猪一般的睡眠质量的人类在哈佛大学的睡眠实验室里住了3天。每天晚上,为了研究这些人究竟可以被什么样的噪音吵醒,研究者带着羡慕的好奇,用冲厕所啊开嘟嘟车啊等14种噪音,从40分贝开始,每隔30秒就5分贝、5分贝地加大音量轰炸这些深睡者。研究者们在隔壁房间默默观察他们睡眠情况的同时,还记录下他们的脑波模式。结果呢,这些人里居然出现了70分贝都轰不醒的睡神!
但是其他人一般都在40-50分贝的时候醒了。70分贝是什么概念呢?比如,安静的乡村的环境噪音是30分贝左右,70分贝相当于房间里开着吸尘器。所以问题就来了,这位70分贝的睡神究竟是怎么做到的呢?研究者们发现,原来保护这位睡神睡不醒的“超能力”是一种名为睡眠纺锤波的神经元放电活动。什么是睡眠纺锤波?大脑中神经元的活动可以产生夸叉夸叉带节奏的电场,而这种放电模式就可以被一些仪器,比如脑电图检测到。
第二行中间密集的图案就是睡眠纺锤波。其中,一个长得像棒槌的放电模式就是睡眠纺锤波。它也是非快动眼睡眠的重要标志之一,非快动眼睡眠就是你睡着了,但是没有做梦的那段睡眠时间。过去大家认为,睡眠纺锤波具有巩固记忆的作用。但是现在大家发现,这种频率在7-15赫兹之间,每次持续大概0.5-3秒的高频脑波还可以有效过滤环境噪音,让一些人在吸尘器那么吵的环境中也可以睡得像个200斤的婴儿。
实际上,基本上每晚每个人的睡眠纺锤波的发生频次不怎么变化。一个人的睡眠纺锤越多,TA就睡得越沉越不容易被噪音吵醒。那些有嗜睡症的人在睡觉时,大脑中就会产生巨多的睡眠纺锤波。不过,关于睡眠纺锤波屏蔽噪音的原理,现在我们还没有搞明白。根据本人不靠谱的推测,大脑神经元“发波”时的状态大概是这样的——但是呢,哈佛大学的这些研究者提出,这很可能是因为,睡眠纺锤波阻挠了感觉信息从丘脑向大脑皮层的传递。
是这样的,产生睡眠纺锤的部位是丘脑,丘脑是一个信号中转站,它的主要功能是把感觉信息向脑皮层的其他部位输送。在感觉信息进入大脑时,首先要通过丘脑这个地方,然后才被发送到大脑皮层进行处理。声音啊,视觉信号都是这样。这些人2011年发表在《美国国家科学院院刊》上的另一项研究发现,在睡觉时,一旦出现睡眠纺锤波,声音信号就不能被传递到听觉皮层;但是没有出现睡眠纺锤时,声音就可以被传导到听觉皮层了。
丘脑(红色)也就是说,睡眠纺锤波就像一个防火墙一样,保护你的脑皮层不受外界声音的干扰。许多老年人睡不好,半夜容易醒,可能就是因为他们的睡眠纺锤波的数量变少了。2012年的时候,韩国的科学家在小鼠身上重复了这个实验,这项研究也发表在《美国国家科学院院刊》上。不过这次,他们让小鼠产生了类似睡眠纺锤波的脑波,结果这些小鼠果然睡得更香了(非快动眼睡眠变长了)。
多年后,科学家们终于破译了睡眠纺锤波中包含的信息。据说是这样的。耳朵:在吗?丘脑:对不起!您拨打的用户暂时无法接通,请稍后再拨。耳朵:在吗??丘脑:消息已发出,但被对方拒收了。耳朵:快递到了!!!丘脑:正在为您接通,请稍侯…(嘟…嘟…嘟…)耳朵:更多睡眠的问题为什么白天困得要死,到了晚上反而特别精神不想睡了?
你以为知道自己每天睡了多久,其实有时你根本不知道自己在白天睡着了为什么睡着了以后身体会抽抽?不过瘾,请戳不过瘾,请戳暑假玩得很爽是吧?开学后你就会感到智商对你的疯狂打击报复了暑假玩得很爽是吧?开学后你就会感到智商对你的疯狂打击报复了为什么你在游泳池里总情不自禁地想尿尿?为什么你在游泳池里总情不自禁地想尿尿?为什么学渣常觉得自己考得不错,学霸老觉得自己考砸了?为什么洗澡水砸不死蚊子?
为什么彩条牙膏的颜色不会混合?外科医生的衣服为什么不是蓝的就是绿的叶子为什么是绿色,而不是可以把光都吸走的黑色?
把科学带回家ID:steamforkids给孩子最好的科学教育转载请联系kids@huanqiukexue.com长按二维码关注我们图片来源:giphy, wikipedia参考资料:Bové A, Culebras A, Moore JT, Westlake RE (1994) Relationship between sleep spindles and hypersomnia. Sleep 17(5):449–455. Dang-Vu TT, Bonjean M, Schabus M, Boly M, Darsaud A, Desseilles M, Degueldre C, Balteau E, Phillips C, Luxen A, Sejnowski TJ, Maquet P (2011) Interplay between spontaneous and induced brain activity during human non-rapid eye movement sleep. Proc Natl Acad Sci U S A 108:15438–15443. http://www.pnas.org/content/109/50/20673 http://www.jneurosci.org/content/32/40/13917 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982210007785 https://sleep.med.harvard.edu/news/378/Brain+rhythm+predicts+ability+to+sleep+through+a+noisy+night https://www.chem.purdue.edu/chemsafety/Training/PPETrain/dblevels.htm