客观日本

筑波大学睡眠研究所‌柳沢正史教授:良好的睡眠对健康至关重要

2025年07月02日 生物医药

‌本文摘自2025年4月16日由“本田财团(理事长:石田宽人)”主办的演讲暨座谈会“挑战睡眠之谜——从良好睡眠开始的健康生活”上的演讲。

感谢各位莅临。今天我想谈谈(对我们身心健康不可或缺的)睡眠。我所属的“WPI-IIIS”是筑波大学的睡眠研究所(国际统合睡眠医科学研究机构),包括研究生在内大约有240人正在进行研究。这是全球最大规模的专注于睡眠基础研究的机构,(在该领域)承担着最尖端研究的一翼。作为大学孵化的初创企业,我们成立了通过可穿戴脑电波测量设备和AI自动解析提供睡眠测量服务的“S'UIMIN”公司。

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演讲中的柳沢正史教授

大脑出现之前就存在的根源性行为

我想大家都知道,包括我们人类在内的哺乳动物,所有物种都会睡眠。在2000年左右,我们对睡眠进行了行为学定义,结果发现脊椎动物中的鱼类也会睡眠,无脊椎动物如昆虫、线虫等与我们相距甚远的物种也会睡眠。那时我们认为,所有拥有大脑的动物都会睡眠,但在2017年,出现了令人震惊的论文,指出水母也会睡眠。

水母的神经细胞遍布全身,虽然存在神经网络,却没有大脑。这表明睡眠是大脑出现之前(生物就具备的)的根源性行为。我们现在知道,凡是拥有神经系统的生物都会睡眠。

睡眠期间处于意识淡薄、对外界反应迟钝的状态,这种伴随风险的行为为何能一直保存下来?对此尚无明确答案。大脑是生物计算机,但它必须定期离线进行维护。实际上,睡眠期间大脑的神经并未休息。如果打个比方,就好比计算机处于离线维护的状态。

要消除睡意只能靠睡眠,这虽然是理所当然的,但其机制、以及睡意本身究竟是什么,其实还不太清楚。不过,对于哺乳动物,我们可以将其分为觉醒、REM睡眠、非REM睡眠这三种状态。

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柳沢教授解释“睡意机制”时使用的幻灯片(供图:柳沢正史)

反复经历非REM和REM睡眠直至天亮

大家都听说过REM睡眠这个词。它是“快速眼球运动(Rapid Eye Movement)”的缩写,之所以这样称呼,是因为在眼皮下眼球会滴溜溜地转动。眼球转动被认为是在做清晰的、视觉性梦时,眼球根据梦境内容所做的运动。

REM睡眠在某种程度上是一种不协调的睡眠。虽然做着清晰的梦,大脑的一部分接近觉醒状态,但大脑整体却处于离线状态。如果通过播放声音来测量睡眠深度,会发现它和非REM睡眠一样深。在REM睡眠期间,身体在运动方面是完全放松无力的。然而,心跳和呼吸也会变得不规则。

另一方面,非REM睡眠的最大特征是脑电波出现大幅波动,此时人的脑电波可分三个阶段来表示深浅度。健康年轻人的睡眠,是从觉醒状态先进入非REM睡眠,经过三个阶段后转入REM睡眠。REM睡眠因为会做梦,常被认为是浅睡眠,但它绝非浅睡眠。

入睡后,会反复经历非REM和REM睡眠直到天亮,但前半段非REM睡眠较多,睡眠较深;之后非REM睡眠逐渐变浅,取而代之的是REM睡眠增加。在过去的15年左右,我们认识到REM睡眠对维持身心健康极其重要。

到了70岁、80岁,深睡眠会减少,遗憾的是REM睡眠也会减少。睡眠变得不稳定,半夜醒来的次数增加,连续酣睡的能力也逐渐丧失。不过,这种变化其实从30岁、40岁左右就开始逐渐发生了。

日本是睡眠时间短的异常国家

睡眠不足和失眠常被混淆,但二者是截然不同的概念。睡眠不足是指持续过着未能确保充足睡眠时间的生活习惯的状态。失眠则是想睡却睡不着的状态。众多调查显示,日本人的平均睡眠时间是世界最短的。

有调查表明,人均GDP与睡眠时间之间存在很强的相关性。富裕国家的人往往睡得更久。“废寝忘食地努力”、“战斗24小时”(这样的口号)如今看来是荒谬的。

日本(人均GDP并不低,但)平均睡眠时间短,从数据科学角度看是“异常值”,可以说在睡眠方面是个特殊的国家。

从生物学角度看,女性天生睡眠时间稍长,但在日本,女性也因育儿、看护等社会问题的影响而导致睡眠时间偏短。1960年左右,日本人的平均睡眠也比如今多出1小时左右。之后直至2010年左右,睡眠时间呈直线缩短趋势,此后持续维持在该水平,在睡眠方面日本有着特殊的历史。

代谢综合征的最大敌人是睡眠不足

关于睡眠的“益处”,首先是记忆得到整理。此外,有研究表明睡眠还能提高洞察力和察觉能力。相反,也有关于不睡觉会导致什么后果的著名论文。通宵后的表现状态,相当于血液酒精浓度约0.1%,与大醉的状态相同。有人说“彻夜努力工作”,其实这和醉醺醺地工作是一样的。慢性睡眠不足很可怕,不仅会在不知不觉中导致工作效率下降,还会让人变得难以控制情绪。

掌控情绪、情感的大脑杏仁核会变得无法妥善调控。职场霸凌的人说不定就是睡眠不足。也有论文指出,睡眠不足会抑制利他行为。在美国,从冬令时切换到夏令时的那天,夜晚会缩短1小时,有数据显示当天的捐赠金额会减少3~4%,而切换回冬令时那天则没有变化。

另外,庆应义塾大学研究者的一篇论文介绍了一个调查结果:员工平均睡眠时间长的企业,其业绩更好。

在健康方面,持续睡眠不足会使免疫系统下降,容易感冒。也有研究显示某些癌症的风险会升高。关于“代谢综合征”,甚至有研究显示,仅仅持续2周每天只睡4小时的“睡眠限制”,就会导致摄入热量增加,体重和内脏脂肪增多。

俗话说“爱睡的孩子长得快”,而睡不够的成年人则是横向发展(变胖)。代谢综合征的最大敌人就是睡眠不足。另一方面,也有研究结果显示,增加睡眠时间后,摄入热量减少,体重和脂肪也随之减少。此外,还有可怕的研究论文指出,睡眠不足的人,引发阿尔茨海默病的物质——β淀粉样蛋白(Amyloid Beta)会增多。

来自天花板的明亮白光对睡眠有害

一项追踪数千名65岁以上老年人、长达12年的大规模调查论文也指出,占整个睡眠约20%的REM睡眠量每减少1%,在12年内罹患痴呆症的风险就会增加9%。REM睡眠在夜晚后半段会增加,因此整晚保证充足睡眠非常重要。

有人会抱怨说“净做梦了没睡好”,但其实我想请大家高兴,因为这说明REM睡眠是充足的。也有研究表明,REM睡眠能培养抗压能力。通过做噩梦,可以对现实中可能发生的讨厌事情进行预演,从而提高抗压能力。

时差反应是体内生物钟调节造成的,在大脑深处的“下丘脑”中,有一个米粒大小的微小结构叫“视交叉上核”,聚集在那里的神经细胞是体内时钟的“本尊”。

感知明暗的细胞对“蓝光”这种短波长可见光敏感,例如,从早上到上午,强烈的蓝光进入眼睛,体内时钟的指针就会被重置,发出“现在是早晨”的信号。人们常说的“早上要晒阳光”就是出于这个原因。

相反,深夜若有强光进入眼睛,体内时钟的指针会延迟,所以建议避免夜晚接触手机的蓝光,来自天花板的发白的明亮光线(对健康睡眠)更有害。(大脑分泌的调节睡眠与觉醒的)褪黑素也会在夜晚强光入眼时受到抑制。

(睡前)比光线更应该注意的是手机里的内容,游戏、社交媒体的发帖、短视频等互动性强的内容,会让人分泌大量多巴胺,对睡眠不好。请找到能让自己放松、并能养成习惯作为入睡仪式的(睡前)内容。

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柳沢正史教授讲解提高睡眠质量的诀窍

“不易成瘾”的食欲素受体拮抗剂‌

儿童时期属于“晨型”的人,但从青春期到20岁左右的年轻人则偏向“夜型”,随着年龄增长又逐渐回归晨型,60岁左右成为晨型人,到后期高龄者(75岁以上)则变成超晨型人。这并非由社会因素造成的,而是生物学上的变化。因此,将包括中学生、大学生以及年轻职员在内的年轻人在清晨强行唤醒,可以说是非生产性的。

接下来,我想谈谈我的研究。大约25~30年前,我发现了名为“食欲素”(一种在调节睡眠与觉醒中扮演关键角色的神经肽)的物质。具体经过这次就不谈了,这是通过纯粹的生物化学方法发现的。

食欲素在脑内就像是觉醒系统的“首领”,通过药理学方法阻断其作用,人就会感到困倦。这个想法已经付诸实用,目前有三种药物作为处方安眠药在使用。这些都是食欲素(受体)拮抗剂,属于全新类型的安眠药。虽然有点自卖自夸,但食欲素拮抗剂确实是好药。它没有耐药性、没有依赖性,也不会出现长期使用后突然停药反而更加失眠的情况。因为成瘾,有人会需要长期服用安眠药,而这种“食欲素”的显著特点就是“不会成瘾”。

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正在讲解食欲素的柳沢正史教授

可怕的睡眠呼吸暂停综合征

自我感觉的睡眠时间和质量并不可靠。(使用柳沢教授等人开发的、基于脑波测量等客观睡眠质量检测方法的)针对日本人的调查显示,自称“睡眠充足”的人中有45%其实睡眠不足;相反,主诉失眠的人中,有三分之二客观上睡得不错,真正没睡好的只有三分之一。这被称为“睡眠误认”。这就是失眠症(主诉者)的实际情况。

此外,在自认为“睡眠没问题”的人中,有40%被发现患有(对睡眠不利的)睡眠呼吸暂停综合征。睡眠呼吸暂停综合征在年轻群体中绝对是男性为主的疾病。这似乎与女性荷尔蒙的作用有关。然而,女性到了中老年、高龄阶段,患病比例也会增加,最终达到男女1:1的比例。

从睡眠学的角度看,酒并不好。虽然它能帮助入睡,但会降低睡眠质量。深睡眠和REM睡眠都会消失。还会诱发呼吸暂停。我也喜欢喝酒,不会说“别喝酒”,但请不要为了入睡而喝酒,或者把酒当作安眠药的替代品来饮用。睡眠学上的理想状态是,饮酒应在就寝前3小时(最好是4小时前),饮用少量“一杯酒”(约含10g酒精),这是没有问题的。

即使是患有呼吸暂停综合征的人,如果夜间使用CPAP疗法(经鼻持续气道正压通气治疗),也能获得理想睡眠。但是,如果不治疗放任其发展至重症,后果很可怕。一项为期12年的调查显示,放任重症睡眠呼吸暂停综合征不管的话,近两成(重症患者)死于心肌梗塞、主动脉夹层或脑卒中等致命性心血管疾病。然而,如果接受治疗,就能控制这种风险。

 

柳沢正史

柳沢正史

日本筑波大学国际统合睡眠医科学研究机构(WPI-IIIS)机构长/教授
1960年5月25日出生。完成筑波大学医学专业学群・研究生院医学研究科博士课程。1991年赴美,在美国德克萨斯大学西南医学中心和霍华德·休斯医学研究所主持研究室直至2014年。2010年任筑波大学教授。2012年起担任现职。2017年,创立筑波大学孵化的初创企业“S'UIMIN”。2021年起担任“登月型(Moonshot)研究开发事业”的项目经理。因发现食欲素等成就,获日本政府授予紫绶褒章、朝日奖、贝尔茨奖等,2019年被评为文化功勋者。

 

原文:内城喜贵 / 科学记者 JST Science Portal 编辑部
翻译:JST客观日本编辑部

【相关链接】
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