晚上睡不着，早晨睡不醒，又双叒叕失眠了？
出品：科学大院
作者：徐慧芳（中国科学院亚热带农业生态研究所）
监制：中国科学院计算机网络信息中心 中国科普博览
失眠了，好困啊，眼皮很沉重肿么办~
晚上能很快入睡、一觉睡到天亮，甚至睡到昏天黑地——这大概是我们所有人的梦想。但现实是，许多人常常晚上头脑异常清醒，躺床上3小时都无法入睡，毫无困意。莫非是患上了失眠，成为了一名失眠患者么？
失眠，没你想得那么简单
如何判断你是否存在失眠呢？科学上给出了很好的界定，不妨来了解下。
失眠诊断分为主观诊断和客观诊断[1]，其中失眠的主观诊断包括：
1）睡眠生理功能障碍（包括难以入睡、睡眠不深、易醒、多梦、早醒、醒后不易再次入睡）；
2）白日头昏、乏力、嗜睡、精神不振等症状都是有睡眠障碍干扰所致；
3）仅为睡眠减少而无白日不适（短睡者）不视为失眠。
失眠的客观标准同样有三条，分别为：
1）睡眠潜伏期延长：入睡时间超过30分钟；
2）睡眠维持障碍：觉醒时间增多（每夜超过30分钟）；
3）总睡眠时间缩短：通常少于6小时。
基于以上判断，如果你已断定自己是失眠患者，失眠已经导致你白天昏昏沉沉，工作不振，那么接下来，你是不是好奇，为什么你会无法快速入睡呢？
失眠，与昼夜节律关系密切
研究表明，在大脑内有一个控制睡眠的多巴胺开关[2]，多巴胺是一种神经传导物质，用来帮助细胞传送脉冲，主要负责大脑的情欲、感觉，将兴奋及开心的信息传递。同时，多巴胺也能促进神经元在电活性和电静息之间转换，这是睡眠需求的功能之一[3]。
多巴胺可直接抑制褪黑激素的产生和释放，褪黑激素是大脑释放的一种化学信息，告诉身体的其他部位该睡觉了，其主要用来引起嗜睡，诱导机体进入睡眠状态。
说了这么多，究竟是什么造成了你的失眠状态呢？
或许每当想到以往倒头就睡的日子一去不复时，你的心里就会非常烦闷，导致失眠的罪魁祸首到底是什么呢？估计不少人心中已经有数了吧，比如对于很多剧迷来说长期的熬夜追剧，对于游戏迷来说的通宵疯狂打游戏，你肯定也猜测甚至肯定地认为，正是如此的通宵达旦终于让你由精力充沛变成了想睡却睡不着的状态吧。那么，是否长期的熬夜会导致失眠，熬夜后大脑对于睡眠的缺乏是否会做出自身的应答呢？
比利时列日大学的Pierre Maquet在国际顶尖学术期刊《Science》上发表了一篇关于睡眠与昼夜规律的论文，文中揭示了大脑应答睡眠缺失的复杂机制。研究表明，睡眠不足会导致健康恶化和大脑认知能力下降[4]。为了揭示缺乏睡眠与昼夜节律之间的关系，研究人员招募了33名志愿者。他们让志愿者连续两晚不睡，在睡眠剥夺和随后的恢复性睡眠中扫描他们的大脑。研究人员对每个志愿者进行13次大脑扫描，其中12次在睡眠剥夺阶段，1次在恢复性睡眠阶段。随后，他们将扫描数据与褪黑素节律进行对比。
结果显示，一些大脑区域(尤其是亚皮层区域)的活性遵循24小时节律。另一些大脑区域(尤其大脑额叶)的活性随着清醒时间的延长而降低，不过，在恢复性睡眠之后，这些区域的活性可以回到睡眠剥夺前的水平。还有一些大脑区域的活性表现为上述两种模式的结合。此外，扫描大脑的时间对扫描结果有很大的影响。
从人类行为上看，大脑功能同时受到清醒时间和昼夜节律的影响。在睡眠剥夺阶段，大脑性能恶化与清醒时间并不是线性关系。大脑性能一般在白天保持稳定，在晚上快速恶化，到第二天又稍有改善。如果人类被剥夺了睡眠，脑源性神经营养因子(BDNF)的水平就会降低，而这种分子能够调控大脑中的突触连接，进一步导致神经元脑电活动的混乱[5]，以至于导致新产生的记忆不能得到恰当的处理。
失眠、反复觉醒，如影随形
对于失眠的人，除了每天晚上在床上翻来覆去好久才会入睡外，更让人生气的事情可能是，刚入睡没多久又会觉醒，这样每晚都会反复几次，真真是让人郁闷不止。那么，到底为何失眠的人会反复觉醒呢？
研究表明，在我们的大脑中存在一个“睡眠-觉醒机制”，我们的睡眠-觉醒状态似乎取决于脑脊液中的离子浓度和平衡，其中钾离子似乎起关键作用，因为在睡眠-觉醒过渡过程中这一离子的水平呈快速地波动。
事实上，通过改变脑脊液中钾离子、钙离子、镁离子和一些离子的浓度可以改善睡眠-觉醒机制，由于这些都是正电荷的离子，当它们在脑脊液与脑细胞之间来回移动时，它们可以改变细胞的电活动，导致它们极化或是去极化，当神经元中发生去极化时，细胞变得易兴奋、警觉和清醒 [6]。
已有研究表明，军舰鸟只需要短暂的睡眠时间[7] , 有时甚至会一边飞行一边睡眠，而且即使如此持续几周也丝毫不影响它们搜寻在海上的被鲸类和其他食肉鱼类驱赶到水面的飞鱼和鱿鱼。
不过，对于“为什么我们以及其他哺乳动物，睡眠不足就会痛苦不已，而鸟类却可以适应相对短得多的睡眠”，目前还没有相关的研究可以解答，不过我们可以相信，随着科学家对人类睡眠问题的深入研究，这一问题终究会被解答，失眠也一定会被治愈。
参考文献：
1.赵晓东,时晶,杨益昌,龙子弋,苗迎春. 失眠的诊断与中西医治疗[J]. 中华中医药杂志,2011,(11):2641-2643.
2.Gonzalez, S., et al..Circadian-Related Heteromerization of Adrenergic and Dopamine D-4 Receptors Modulates Melatonin Synthesis and Release in the Pineal Gland[J]. Plos Biology , 2012,10(6).
3.Guo, F., et al..Circadian neuron feedback controls the Drosophila sleep-activity profile[J]. Nature , 2016, 536(7616): 292.
4.Muto, V.et al. Local modulation of human brain responses by circadian rhythmicity and sleep debt[J]. Science, 2016, 354(6319): 1543-1543.
5.Kuhn, M., et al.. Sleep recalibrates homeostatic and associative synaptic plasticity in the human cortex[J]. Journal of Sleep Research. 2016, 25: 17-17.
6.Ding, F., et al. . Changes in the composition of brain interstitial ions control the sleep-wake cycle[J].Science. 2016, 352(6285): 550-555.
7.Rattenborg, N. C., et al.. Evidence that birds sleep in mid-flight. Nature Communications[J]. 2016, 7.
失眠很可怕，周末再也不熬夜了~