睡眠的自然和科学杂志（睡眠与健康的研究）
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人为什么会睡眠 那是一种什么过程 科学角度回答吧
为什么要睡觉？
几乎每个人在忙碌了一天之后，都要香香地睡上一觉。当然也有活了一辈子不睡觉的人，但那是极个别的。人要睡觉是一种生理反应，是大脑神经活动的一部分，是大脑皮质内神经细胞继续兴奋之后产生了抑制的结果。当抑制作用在大脑皮质内占优势的时候，人就会睡觉。人们在生活中，有工作，有休息，在神经活动中，有兴奋，有抑制。抑制是为了保护神经细胞，以便让它重新兴奋，让人们继续工作。
呵欠是提醒我们睡眠不足的第一个标志。如果18个小时没有入睡，人类的反应时间将从0.25秒变为0.5秒并继续变长。而普通人将开始体验阵发性昏睡，不管在任何地方，大约持续2到20秒，之后你会发现需要重新读一遍刚才读过的东西。你的眼皮变得越来越重，到了20个小时时，你将开始打盹。而根据研究表明，这时正常人的反应速度基本等同于血液中酒精含量为0.08的人———若保持这个数值驾车，你将在很多国家遭到拘留。你还会忘记很多事情，例如二次检查姓名的拼写或在山坡上停车时设置刹车。
在动物王国中，睡眠是与食物、水和性交同等重要的大事。从果蝇到现代人，大家都是如此。不过科学家们都不能确切地了解睡眠究竟是为了什么。是为了使身体重新振作吗？不完全。人们都知道，肌肉并不需要睡眠，只是要间歇性地放松。是为了使头脑保持清醒吗？接近了。良好的睡眠将使大脑受益。但对于大脑如何从睡眠中受益，学者们目前还没有统一的意见。
一种理论认为睡眠有助于使大脑保存人类在清醒时接受的一切信息。而另一种观点则称睡眠是为了恢复能量。还有一部分人提出睡眠往往利用一些神秘的形式帮助我们掌握各种技能。而睡眠到底是什么？
在上世纪90年代中期发生了两件事，将研究工作的重点引回了睡眠的实质目的。以色列魏茨曼科学院的科学家于1994年提出学者们的研究应着眼于关于错误的记忆处理问题上，而窥视睡眠状态下的大脑的科技也在那时大大提高了。
魏茨曼科学院的科学家们发现人们获取的速眼动睡眠量直接关系到他们在电脑屏幕上识别固定图案的能力。这种技术被称为程序记忆，需要重复操作和实践。而记忆事实，例如记忆美国总统的名字，便是陈述性记忆———一种与速眼动睡眠无关的能力。哈佛大学医药学院的神经学专家罗博特。斯蒂克高德说：“关于记忆，我们的理解总是很天真的。”
意外的发现
但某次，科学家们突然明确了记忆研究的方向。在过去的几年间，斯蒂克高德与他的同事马修。沃克一起在美国波士顿的贝思医学中心研究睡眠对于运动技巧的程序记忆的影响。他们让使用右手的受训者使用左手一遍又一遍尽可能快地打一串数字。他们发现，不管这个实验是在一天中的什么时间进行，受训者的精确度都会在6分钟之后提高60%-70%.而如果受训者在早晨接受实验，12小时之后再重新测试一次，他们的精确度并没有什么大的提高。但是当受训者在晚间受训，并在起床之后再接受测试，他们的速度将提高15%-20%，精确度将提高30%-40%.
令专家吃惊的是，那些拥有最大提高的受训者花费了最多的时间在非速眼动睡眠上。而其他关于视觉或知觉能力的训练则要求受训者拥有较深的睡眠或同时拥有慢波睡眠和速眼动睡眠，有些时候，就算是合上眼睛一个小时也会有很大的不同。而其他时候，整晚的良好睡眠是非常必要的。
隐藏的窍门
关于睡眠与其他有感知的技能的关系仍在继续着。德国卢比克大学的JanBorn和他的同事们公布了一项研究表明为什么睡眠往往给人们带来比较好的结果。他们让106名受训者利用简单但枯燥的数学等式将一串数字转换为另外一串。受训者们并不知道这其中有个隐藏的计算诀窍可以缩短他们的反应时间。而夜间良好的睡眠将参与者发现这种诀窍的几率从23%提高到了59%.也就是说，睡眠是非常重要的。
睡眠的过程
目前我们缺少一个统一的公认的理论解释我们为什么要睡眠，科学家们便将重点集中于阐述睡眠究竟是什么，并处理干扰睡眠的情况，例如焦虑、下肢不宁人综合征（忙腿症，症状为不可控制地不停摆动小腿或整个大腿）以及睡眠呼吸暂停症。他们发现多数哺乳动物（海豚和鲸或许除外）的睡眠被清晰地划分为两个阶段，其中之一表现为眼睛迅速转动，也就是著名的速眼动睡眠（浅睡），而另一阶段则直接被称为非速眼动睡眠（深睡）。人类通常在90分钟之内完成由速眼动睡眠过渡到非速眼动睡眠的过程。但根据某些观察，我们实际上在速眼动睡眠过程中花费的时间远大于这个时间。
如果你通过脑电图观察人类在速眼动睡眠过程中的状态，你会发现仪器将显示很多大脑的行为，如果你在这期间把睡眠者唤醒，他们会告诉你他们刚刚梦到了什么。而在非速眼动睡眠过程中的梦的组成不会超过一两幅简单的画面。不理会那些关于梦的神话，那些试图寻找梦境隐含意义的科学家们的工作进程却不容乐观。目前对于梦的解释最普遍的观点是梦境不过是重复了一小部分先前发生过的事。
脑电图描记器将非速眼动睡眠由浅至深划分为4个部分。第3、4部分表现为明显的低频率脑电波，被专家称为慢波睡眠。而人类在夜晚的头三个小时花在慢波睡眠状态的时间远大于起床前的一个小时。小孩最容易进入慢波睡眠状态，因此在把他们从车里抱到床上去的时候他们总是睡得非常好。另一方面，成年人拥有非常少的慢波睡眠，或许是因为他们在半夜起来的次数总是很多。
慢波睡眠
良好的仪器可以帮助研究者们更进一步了解慢波睡眠究竟为我们带来什么。在《自然》杂志上发表的一篇文章中，威斯康星州立大学的神经病理学家及精神病学家托诺尼表示大脑中那些在清醒时需要忙碌学习新技能的部分需要更长时间的慢波睡眠，这样才能表现得更好。
托诺尼的实验室有11名志愿者，他要求他们利用鼠标在电脑屏幕上点击目标。但志愿者们并不知道研究人员利用改变鼠标光标的形式加大了操作难度，他们需要对鼠标进行修正才能成功点击目标。志愿者被分成两组，一组在练习与测试之间拥有充分的睡眠，而另一组则不睡觉。睡觉的一组大脑电波强度远大于了另一组人，而他们第二天的表现也出色很多。
这到底意味着什么？托诺尼推测慢波睡眠其实削弱了所有神经之间的联系。听起来很有悖常理，但这其实只是一种自我保存。“总的来说，大脑消耗整个身体20%的能量。”托诺尼解释道。大多数能量用于神经元的连接，而你学习得越多便拥有越多的神经键。“因此最后，如果你的神经键非常强大，证明你运转大脑将消耗更多的能量。”托诺尼说：“或许是另一个20%.”然而几天后，大脑中一些新的神经键需要更多的能量而身体或许不能给予。因此其中一些神经线连接将会变弱———这被猜测是在慢波睡眠过程中发生的。这种解释仍然是个假设，但托诺尼认为他已经拥有了证据。“在慢波行为中，所有的神经细胞都活跃半秒钟再沉寂半秒钟。”他说，或许睡眠只是重复修剪并加固神经细胞之间的连接以确保我们在学习新东西的同时不至于忘掉以前学过的。当然，我还无法解释为什么这发生在我们不知觉的情况下。或许只是因为在睡觉的时候比较容易操作。
人的睡眠状态到底是怎么回事？
学家发现，入睡或醒来是体内激素对抗的结果。由法国和瑞士科学家组成的一个研究小组说，他们已首次证明，大脑前部一个被称为脑侧室前视核（VLPO）的区域主宰着人是清醒还是睡眠。 他们以老鼠进行的实验显示，VLPO中的三角形细胞受着肾上腺素和血清素等激素的控制。 根据他们的理论，VLPO细胞在人体处于黑暗、酒精和温暖的气氛及其他因素中时，就会发挥作用，令人入睡。 这种细胞发挥作用时，会阻止大脑的其他区域释放令人“清醒”的激素。而这样又会使更多的VLPO细胞变得活跃，使人进入睡眠状态。VLPO神经元在深度睡眠状态中仍然高度活跃，这种状态被称为“眼球快速运动期”，眼球在眼皮下不停转动，显示人正在活跃地做梦。 这项发现可能为研制使VLPO细胞活跃或静止的新药开辟道路，帮助医治失眠症或使人保持清醒不眠状态。 这项研究成果发表在将于今天出版的英国科学杂志《自然》周刊上。 在人的一生中，约三分之一的时间是在睡眠中度过的，由此可见睡眠对每一个人是多么重要。从某种意义上说，睡眠的质量决定着生活的质量。睡眠可以分成两种完全不同的状态：一种叫做快波睡眠，也有人把这种睡眠状态称快速眼动睡眠。顾名思义，就是睡眠时眼球转动得很快，大脑也非常活跃，人做梦都是出现在这个时期。 另一种状态是叫做慢波睡眠，它是第一种状态的深化，睡眠人进入了更深的无意识状态。科学家发现，快波睡眠和慢波睡眠的作用是不一样的，两种状态也在睡眠过程中交替出现。 睡眠是让大脑和小脑休息的。动物需要睡觉，而没有大脑的植物不睡觉；人体的有些器官，比如肝脏，是不休息的。这表明睡眠是整个脑部特有的现象，至少慢波睡眠可以使脑部修补自由基所造成的损害。自由基是新陈代谢的副产物，可损伤人体细胞。其他器官可以通过放弃和替换受损细胞来修补这种损害，但脑无法这样做，只能让人进入睡眠状态，尤其是慢波睡眠状态，人体组织才能利用这段难得的“闲暇时间”进行“抢修”作业。
Science是一个什么类型的杂志？
Science杂志是一个医学期刊，专门刊发一些医学著作、论文。人们通过医学研究在医学上有新的发现，会分析、整理、总结研究过程和结果。Science杂志刊登的文章都是当前人类面临的一些在医学上的困扰和解答，或者是刊登一些在医学上的研究发现和医学研究的一些新进展。这是一本很有权威的医学期刊，通过多方面的研究和实验证明医学发现。
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Science杂志一直关注人类身体健康问题，杂志文章内容也比较通俗易懂，不会说所有文章都像论文一样难懂。杂志的初衷就是力求让社会人类都能了解关于医学的问题，关注自己健康问题。比如熬夜对人身体影响一直都是我们关注的话题，当今社会很多年轻人、中年人都会熬夜，我们一直知道熬夜对身体不好，但是一直也没有认真了解过熬夜会对人类造成什么影响。
Science杂志曾经就研究过熬夜、睡眠质量不好会影响大脑，大脑没有休息好可能会影响体力和记忆力。Science通过科学研究证实熬夜对大脑的影响，甚至影响身体机能。Science杂志让我们相信科学，我们常常听说熬夜会变笨、会变迟钝，这些都是有科学依据的。Science杂志就是通过医学研究解答我们想了解的医学问题。
