人一生中花在睡眠的时间超过20年，但其真正作用仍神秘。研究揭示，睡眠不仅是休息，还调节基因、代谢与大脑健康，影响身心。

睡眠，占据了我们生命中超过20年的时光，宛如一场漫长的梦境之旅。每个人都知道，睡不好会让人疲惫不堪，甚至情绪低落。然而，睡眠为何如此不可或缺？科学家们仍在苦苦追寻答案。2013年，哈佛医学院的神经生物学家Dragana Rogulja在她的实验室里开启了一段探索。她并未假设睡眠只是大脑的“休息键”，而是抛出了一个大胆的问题：如果动物完全不睡，会发生什么？它们能撑多久？又会因何而死？

起初，Rogulja以为答案遥遥无期。可仅仅六个月后，她的博士后助手Alexandra Vaccaro便发现了一条惊人线索。她观察到，果蝇和老鼠在被剥夺90%睡眠后，通常在十天内开始死亡。这个发现令人震颤——睡眠的缺失似乎直接威胁生命。Rogulja回忆说：“死亡的时机几乎如钟表般精准，这让我们意识到，睡眠可能在维持某种关键平衡。”

人的一生中，平均有三分之一的时间在床上度过。缺乏睡眠的后果显而易见：注意力涣散、情绪波动，甚至健康恶化。但为何我们如此依赖睡眠？答案并不简单。过去几十年，科学工具的进步才让研究者得以窥探睡眠的本质。比如，光遗传学能用激光精准唤醒或催眠神经元；聚焦超声波则能捕捉睡眠时深层大脑的波动。这些技术揭示了一个真相：睡眠远不只是让身心喘口气。

在圣路易斯华盛顿大学的神经科学家Keith Hengen看来，睡眠的核心作用可能是“重启”大脑。他打了个比方：就像一台深度学习机器，如果不停地运转，最终会因信息过载而崩溃。白天，我们的大脑忙于学习、识别面孔、协调动作，这些活动不断改变神经连接，渐渐让系统超负荷。Hengen认为，睡眠就像一个“重置按钮”，通过一种名为稳态调节的生物过程，让大脑恢复到最佳状态。比如，海马体在睡眠时会短暂“沉默”，为第二天的神经活动腾出空间。

更令人意外的是，睡眠的影响远不止大脑。Rogulja的团队发现，果蝇在长期缺觉后，肠道内活性氧(ROS)的水平会飙升到致命程度。Vaccaro回忆：“我们检查了全身组织，大脑几乎没事，但肠道却满是损伤。”在老鼠实验中，缺觉一天后，脂肪便开始堆积在肠道，却无法被身体吸收；到第五天，老鼠的肠道塞满脂肪，身体却处于营养匮乏状态。这表明，睡眠不仅是大脑的“清洁工”，还调控着身体其他部位的平衡。

睡眠还像一位隐形的指挥家，调节基因、代谢和激素。2023年，巴西的研究者发现，缺觉的果蝇体内代谢相关基因过度活跃，影响葡萄糖和多巴胺水平。而在老鼠中，清醒时基因活跃度上升，睡眠时则普遍下降。这种节奏让身体在白天与黑夜间找到平衡。芝加哥Feinberg医学院的神经学家Phyllis Zee发现，深睡眠还能优化记忆。她曾用“粉红噪声”——一种低频为主的柔和声波——刺激受试者的慢波睡眠。结果，那些听到粉红噪声的人，第二天记忆测试的表现提高了近30%。Zee笑着说：“他们白天记单词，晚上睡一觉，醒来后记得更牢。”

睡眠的“清洁”功能同样引人入胜。纽约罗彻斯特大学的神经科学家Maiken Nedergaard提出，大脑在睡眠时会通过“淋巴系统”清除神经毒素，比如与阿尔茨海默病相关的淀粉样β蛋白。她描述道：“心脏每跳动一次，脑血管就扩张，推动脑脊液冲刷大脑。”2013年，她发现老鼠睡眠时，脑内间隙空间扩大了60%，毒素清除效率大增。然而，2024年，伦敦帝国理工学院的生物物理学家Nick Franks对此提出异议。他用荧光示踪剂显示，睡眠时大脑的清除效率反而下降。Nedergaard反驳道：“他只是追踪了物质在脑内的移动，真正的清除是要让毒素彻底离开大脑。”

这场争论凸显了睡眠研究的复杂性。但有一点毋庸置疑：睡眠不仅是脑部的“家务工”，还在全身发挥作用。甚至连没有大脑的水螅，也会在夜晚进入类似睡眠的慵懒状态。2020年的研究发现，水螅在缺觉后需要更长时间休息，仿佛也在寻求某种稳态。

睡眠还影响激素分泌，降低心血管疾病和某些癌症的风险。Zee的团队发现，深睡眠能减少清晨皮质醇的剧烈波动，让心率和血压更平稳。她说：“睡不好，心脏和血管就像一直在跑马拉松，迟早会出问题。”反之，充足的睡眠就像给身体按下“修复”键，让一切回归正轨。

尽管研究层出不穷，睡眠的终极奥秘仍未解开。为何我们需要这每晚的沉睡？它如何在细胞间编织生命的平衡？这些问题驱动着科学家们继续探索。而对我们每个人来说，枕边的梦境，或许正悄然守护着我们的身心，远超我们所能想象。

本文译自 nature，由 BALI 编辑发布。