都是月亮惹的禍？月相對睡眠周期的影響

輾轉反側，徹夜難眠的時候，您幾點起床？就算醒了，工作效率是否異常低落？
在此，請您非但別只想到自己，還要拿出一點同理心：因為被剝奪睡眠的澳洲喜鵲，也深受困擾。

捉野生喜鵲來做失眠相關的實驗

2022 年 4 月的《科學報告》期刊，有一篇標題冗長的論文，叫做〈失眠削弱澳洲喜鵲的認知表現並改變其歌曲產出〉^[1]。其第一作者澳洲 La Trobe 大學博士候選人 Robin Johnsson，認為歌唱的時辰與類型，對於喜鵲的社交生活相當重要，並以此做為研究主題^[2]。且不論在 COVID-19 疫情之前，有些人就已經沒什麼社交生活，更不要談呼朋引伴一起歡唱 KTV，人家喜鵲可是隨時都過得多采多姿。

於是，牠們就被科學家抓去做實驗了。

首先，研究團隊架設陷阱，用起士誘捕野生喜鵲。為牠們戴上標有序號的腳環之後，再關進裝有監視器的房間裡。接著，為了測量腦電波圖（electroencephalogram, EEG）與肌肉電位圖（electromyogram, EMG），科學家把無辜的喜鵲抓來開刀。於其腦部表面和頸部肌肉，植入電極貼片（electrodes），方便之後記錄睡眠狀態^[1]。

然後，喜鵲們就去接受特訓。

反覆訓練後篩選符合資格的喜鵲來做失眠實驗

研究團隊準備了一種木製食器，左右各挖一個淺槽。其中一個槽裡，盛裝少量起士和麵包蟲。第一次食物直接攤在眼前，不加以掩飾；第二次猶抱琵琶半遮面；第三次開始蓋子完全擋住凹槽，令喜鵲啥也看不見。在訓練的初期，全部的食器都採用灰色蓋子。直到最後的「聯想學習」（associative learning），蓋子被換成黑色或白色。喜鵲掀開特定顏色的蓋子，發現下面藏有食物。這樣重複 15 次，讓牠們不把「食」、「色」的關係兜在一起也難^[1]。

結訓後，研究團隊把食器裡的獎勵換成「不會動的麵包蟲冷盤」（chilled, unmoving mealworms），為喜鵲舉辦驗收成果的模擬考。除了執行「聯想學習」的覓食活動，科學家也期望牠們展現「反轉學習」（reversal learning）的能力。將蓋子的顏色調換，要喜鵲嘗試選出有食物的凹槽。這個階段有一些評分要點^[1]，例如：

1. 喜鵲做出第一次選擇時，是否有延遲的行為。緩慢的反應，代表注意力不集中，或動機下降。
2. 喜鵲得經過幾回，才能達到連續 12 次嘗試中，有 10 次正確的及格分數。
3. 喜鵲選擇正確瓶蓋的比率。

凡是順利通過模擬考的喜鵲們，便能晉升至下一關。

在實驗的主要階段，喜鵲們被劃為三組，分別體驗下列三種睡眠模式之一：無干擾睡眠、6 小時睡眠剝奪，以及 12 小時睡眠剝奪。研究人員防止喜鵲睡著的花招，包括：迫近或拍打鳥舍、發出噪音，或是輕撫充滿睡意的喜鵲^[1]。如同可憐的臺灣中學生，明明前晚都沒睡飽，隔天還得參加考試。研究人員存心要看失眠的喜鵲，怎麼失常。

人類跟喜鵲一樣會被睡眠影響行為

正式測驗的結果不出所料，沒睡飽的喜鵲容易犯錯，而且要花較長的時間，才能選出正確答案。有些喜鵲甚至失去參與測驗的動機，傾向找機會補眠。其實以前的研究便顯示，失眠也會降低人類的認知表現。諸如參與動機、清醒程度（alertness）、注意力、警戒等級（vigilance）等，都會受到負面影響^[1]。

除了喜鵲考試的成績，科學家也記錄了牠們社交行為的變化。失眠的喜鵲寧可睡覺，也不要唱歌。最後就算唱了，單曲的長度卻意外地延展。原本的晨曲改在中午演出，頻寬變得狹窄，內容相較貧乏，顫音也明顯減少。這與人類的口語溝通，大同小異。當一個人睡眠不足，說話的速度會緩慢下來，咬字不如平常清晰，語句重覆的機率提高，甚至可能妨礙聽眾理解講者所要傳達的訊息^[1]。

澳洲喜鵲有複雜的家族。牠們用歌聲來劃定疆域，分辨敵友，並建立「鳥」際關係。失眠不僅會害喜鵲把歌唱得七零八落，也會進一步危及其社交生活。既然以往的人類睡眠實驗結果，與喜鵲有那麼多的相似處，下次在抱怨疫情害自己沒朋友之前，我們是不是應該先睡飽，再來思考怎麼社交呢？

備註：此實驗結束後，參與受試的澳洲喜鵲，均在 2019 年 7 月被野放。

參考資料：

1. Sleep loss impairs cognitive performance and alters song output in Australian magpies (Scientific Reports, 2022)
2. Researchers find what magpies lose from hitting snooze (Brisbane Times, 2022)

• 作者 / 蓋伊・萊施茨納（Guy Leschziner）
• 譯者 / 郭庭瑄

失眠患者的寂寞感無可比擬。他們半夜獨自醒來，整個世界都在酣眠。克萊兒用日記記錄自己的睡眠情況，她寫道：「家裡其他人都睡著了。我真的很絕望。試過這麼多方法，每天晚上卻還是會下樓回到客廳，一個人坐在這裡。感覺好孤單，好像看不到盡頭，永遠不會結束。」

• 延伸閱讀：半夜睡不著覺，沒心情哼成歌？——淺談「半夜醒來就睡不著」的生理機制

事實上，她並不孤單。差得遠了。失眠問題普遍到令人難以置信。若你和克萊兒一樣發現自己無法入睡、難以入睡，或醒來時覺得沒睡好，只能說歡迎你加入會員眾多的失眠俱樂部。失眠是最主要也最常見的睡眠障礙，大約有三分之一的成人都睡不好，十分之一左右的成人患有慢性失眠，以致長期睡眠品質不佳，白天還會出現疲勞、易怒、注意力不集中和缺乏動力等情況。

然而，失眠不只是一種身體病況，也是一種症狀，例如甲狀腺機能亢進或特定藥物治療都會引發失眠。此外，失眠也可能是精神疾病的特徵，比方說焦慮症、憂鬱症或躁鬱症等。事實上，百分之五十的失眠患者都患有精神疾病（但也表示有百分之五十沒有）。失眠是一種正式的醫學疾病，但在沒有其他潛在問題的情況下，這兩個字頂多算是概括的術語。失眠有很多種，雖然聽起來很奇怪，但不是每個失眠患者都有睡眠不足的困擾。

有些人的「睡不好」屬於主觀認知，沒有客觀證據支持。我很少請失眠患者到睡眠實驗室進行研究，畢竟一個在家都睡不好的人要是全身覆滿電極貼片躺在陌生的床上，知道自己的一舉一動都會被記錄下來仔細分析，肯定更難入眠。不過，若要進一步探究失眠的原因，檢測是否有其他睡眠障礙，我就會請病人到實驗室住一晚。

睡眠研究結束後，我會問病人睡得怎麼樣，很多病人都會說「我睡得很不好」，可是一看到睡眠研究結果，才發現眼前這些堅稱自己只睡了一、兩個小時的人其實睡得很好，不僅睡了七個多小時， 深度睡眠也很足。這種類型的失眠稱為「 睡眠狀態錯覺」（sleepstat emisperception）或「矛盾性失眠」（paradoxical insomnia），而這種現象或可用來解釋為什麼不少失眠患者的睡眠研究結果都很正常，與病患本身的認知有落差。這類患者感受睡眠的方式不一樣，也許他們把重點放在睡眠品質，但睡眠品質無法用「睡眠多項生理檢查」這種標準測量技術來判定；又或者他們的大腦於短暫覺醒（此為正常睡眠的特徵之一）間活動，以致他們將之感知為清醒狀態，而非睡眠研究顯示的深度睡眠。

其他失眠患者可能會有睡眠中斷的問題，每晚發作幾次，但總睡眠量正常。有些人就算總睡眠時間減少，深度睡眠量依舊處於正常範圍，這個階段的睡眠非常重要，是修復身體與養足精神的關鍵。

• 延伸閱讀：怎麼樣才能睡得舒服？除了室內溫度，也該注意床上平均溫度！

至於像克萊兒這樣的重度失眠患者，客觀證據在在顯示他們的睡眠時間很短，有時每晚只睡幾個小時。這類病患身上會出現攸關壓力的生物學特徵，即所謂的「過度醒覺」狀態（hyperarousal，或稱過度激發狀態），舉凡神經緊繃、心跳加速、高度警覺、興奮或警戒感等都是過度醒覺的徵狀。

一旦遇上壓力，許多激素和神經傳導物質都會發揮作用，緊張或焦慮狀態也會刺激人體中多個系統，導致皮質醇、腎上腺素和去甲腎上腺素濃度上升，尿液中這些激素的分解產物含量也會變多。「過度醒覺狀態」的特徵還包含夜間心率加速、耗氧量增加（表示代謝率更高）和瞳孔放大，反映出交感神經系統活動增強，而交感神經系統正是負責調節「驚嚇、戰鬥、逃跑」反應的主要機制。重點是，實際上睡眠量充足的失眠患者並不會出現這些反應。

——本文摘自《夜行大腦：從失眠、夢遊到睡眠中躁動、暴食、性交……，神經科醫生與睡眠障礙的決鬥傳奇，揭開你不知道的睡眠祕密》/ 蓋伊・萊施茨納，2022 年 1 月，臉譜出版。

國小高年級科普文，素養閱讀就從今天就開始!!

「怎麼辦，我又在這個奇怪的時間點醒來，」翻來覆去的你，開始想著死定了，明天還要上學上班。明明就很累，但為什麼會在凌晨 3 點多醒來，結果現在還睡不回去啊啊……

這還不是更糟的，睡不回去的你，像是掉入「煩惱黑洞」一樣。開始挑剔自己的一舉一動，或是想到今天早上和別人的應對，會不會讓對方感受不好，還是換個方式說好像會更禮貌一點等的煩惱。

你也有以上的症頭嗎？其實，你不孤單。

凌晨 3 點，為什麼會睡不著？

「半夜掉入『煩惱黑洞』的狀況，其實很常見，」澳洲斯威本理工大學心理學教授莫瑞（Greg Murray）表示。要解釋為什麼我們會有這種狀況，就得從我們的睡覺的時候到底發生什麼事開始說起。

在我們的生物機制中，有兩股力量決定我們何時清醒、何時想睡，這就和「晝夜節律」（circadian rhythm）和「腺苷」（adenosine）有關。

「晝夜節律」就像我們內建的生物時鐘，規律地讓人們會在白天醒來、晚上想睡。但是這個時鐘的長度，大約落在 24 小時又 15 分鐘。一窺它的原文，就會比較好理解為什麼不是剛好 24 小時。因為晝夜節律是由 circa（近似）、dian（一日）所組成的，合起就是接近一天的長度。

我們內建的生理時鐘就位在腦中的視交叉上核（suprachiasmatic nucleus, SCN），它會接收多種環境改變的訊息，像是光線、溫度等，將這些訊息整合後，傳到全身讓我們的生理現象產生規律性變化。

人的核心體溫變化，其實就是晝夜節律的典型例子。當我們在中午 12 點左右核心體溫會開始上升。到下午、接近傍晚時刻，體溫會到高峰。接著體溫開始下降，到準備上床睡覺的時間，會到最低點。

但大約在凌晨 3-4 點時，我們的核心體溫開始慢慢上升，這也部分解答了為什麼我們會在半夜醒過來的原因。

但讓你在凌晨醒來，不只是因為體溫升高，還有另一個原因。接著，就來談談讓我們無法抵擋睏意來襲，一不小心就會睡著的化學物質「腺苷」。當我們清醒時，腦內的腺苷濃度會不斷累積和持續上升，達到最高峰時，腺苷形成睡眠壓力，讓人無法抵擋睏意地乖乖去睡覺。

早上醒來後，腺苷濃度處於最低點、這時的睡眠驅力（sleep drive）也是最小的。隨著你清醒的時間越久，腺苷濃度會越來越高，接近晚上 11 點時，睡眠驅力會達到最高點。在沒有咖啡因等的幫助下，通常來說我們只能在清醒 12-16 小時後，就會非常想睡。

當開始睡著後，腺苷濃度、睡眠驅力也開始下降。同樣地，到了凌晨 3-4 點時，睡眠驅力已經下降非常多，再加上褪黑激素的分泌已越過頂峰、壓力荷爾蒙皮質醇（cortisol，又稱可體松）增加，身體正準備好展開新的一天。

疫情成為壓力源，其實也讓我們睡不好

「當壓力很大時，人更容易處在『自我覺察』（self-aware）的狀態，」莫瑞提到。所以，當屬於淺眠的你，剛好在凌晨醒來，就容易掉入「煩惱黑洞」中。然而，疫情其實也成為大家睡不好的壓力源之一。

一項追蹤 400 多名瑞士、德國等地民眾的睡眠相關研究（Blume,2020）就發現，受到疫情封城的這段時間，人們的睡眠時間不僅大幅改變，而且還睡得比以前更多。

會有這樣的改變，其實和在家工作上學有關。回想今年 5 月台灣宣布三級警戒時，你暫時不用像平日一樣早起，是不是也開始睡得更晚。而這樣的作息，是不是和假日變得很像？

當平日為了上班上學需要早起，多少都會有些睡眠不足的狀況；所以，一到了周末我們睡得更晚來「報復性補眠」。這之間產生的時差，就叫做「社交時差」（social jetlag）。其實，和一般我們常聽到的時差一樣，都會讓人感到疲倦、疲勞。所以，在居家防疫期間，少了社交時差的我們，也讓作息變得不規律。

簡單來說，當不用像以前通勤趕車，多出時間可以睡更晚時，卻也讓我們的作息更不規律。很多人可能在半夜追劇「報復性熬夜」，把原本該上床入睡的時間往後推遲，睡眠長度也拉長。

但是，睡得更久，卻不代表我們睡得更好。去年一項義大利的睡眠研究（Barrea,2020）就發現，當人們在封城時間睡得更多時，睡眠品質其實會變得更差。包含發現入睡的時間變得更長、在夜間醒來的次數變多，以及起床的感覺仍然疲憊等，都是睡眠品質變差的指標。

而英國倫敦國王學院的調查，支持這樣的發現。在 2000 多名參與者的回饋裡，發現有將近 63％ 的人表示，他們的睡眠受到更多的干擾，像是經濟壓力、疫情之下的焦慮。雖然睡得更長，但睡眠狀況卻不是很好。

該怎麼做，才可以不再凌晨醒來呢？

有發現嗎？在半夜，失眠的你很容易出現許多有關自己的負面想法。一下想著過去的自己在學業工作或人際關係好像不是很好，信手拈來幾個例子，有好多地方可以挑毛病。一下又開始擔心起未來還沒發生的事情，莫名感受到一股恐懼襲來。

不妨試著在白天花 10–15 分鐘來寫下自己的想法。為了避免負面的自我想法、靈感或代辦事項等壓力，多到干擾你的睡眠，可以試著將這些內容先在白天寫下來，也能夠減輕自身壓力。

另外，睡前也能做些放鬆的活動。睡前泡個熱水澡後體溫會降低，也會幫助我們更好入睡。在準備入睡前也可以看點書，幫助自己培養睡意。如果上床睡覺 30 分鐘後，都睡不太著，也可以起床做些放鬆的活動，幫助自己減緩入睡的焦慮。

參考資料：

• Blume, C., Schmidt, M. H., & Cajochen, C. (2020). Effects of the COVID-19 lockdown on human sleep and rest-activity rhythms. Current biology : CB, 30(14), R795–R797.
• Barrea, L., Pugliese, G., Framondi, L., Di Matteo, R., Laudisio, D., Savastano, S., Colao, A., & Muscogiuri, G. (2020). Does Sars-Cov-2 threaten our dreams? Effect of quarantine on sleep quality and body mass index. Journal of translational medicine, 18(1), 318.
• Matthew Walker（2019）。《為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學》。台北市：天下文化 。