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最新提问 分类:自然科学 | 用户: (290 分)
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转载自知乎,原文链接。
佛晓

在解释具体的原理之前,先提几个基本的概念。我们人类中的成年人,大部分在一个日周期中有一次闭眼的长期睡眠,或者一次闭眼长期睡眠和一次午睡(nap),这两种分别被称为 单相睡眠(monophasic sleep)[1] 和 双相睡眠(biphasic sleep)[2].
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达芬奇睡眠法(一天之中多次睡眠,每次持续短时)是多相睡眠(Polyphasic sleep),而且是一种极端形式(全天睡眠总时间小于3小时):
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在回答"为什么吃饭会有饱的感觉,睡觉却感觉永远睡不够? - Owl of Minerva 的回答"中提到,对每个人来说,每天睡太多和每天睡太少一样对身体有害,因为这两者都打断了人体的昼夜节律,节律的调控指令主要是由下丘脑神经核团suprachiasmatic nucleus(SCN)发出,而SCN的节律对准信号来自于人眼底视网膜的ipRGC细胞(为什么人在春天想恋爱? - Owl of Minerva 的回答)。所谓的达芬奇睡眠法,要求每天在固定的时间休息和睡眠,因此并没有打破人体的节律。而是削减了每天总体的睡眠时间。所以需要考虑睡眠节律问题:
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在回答"为什么有时午睡之后,情绪会变得比较低落、空虚? - Owl of Minerva 的回答"中提到,一般正常成人在一个完整晚上睡眠中,大脑在进行着具有一定周期性的功能和状态循环。根据EEG的数据特征,睡眠周期大致可以分为两个部分,分别为NREM(非快速眼动睡眠期,阶段1-4)和REM(快速眼动睡眠期,阶段5)。NREM与REM循环交替称为一个睡眠周期,每次夜晚的睡眠通常有 4~5个睡眠周期,每个周期约90~110分钟[3]。达芬奇睡眠法使用每四个小时一次20分钟睡眠进行休息,在每次睡眠中都不可能完成一个睡眠周期,甚至每次都没有进入深度的睡眠状态。达芬奇睡眠法实践者普遍反映TA们能清楚的回忆起梦境的内容,这正是睡眠都没有进入深度阶段的表现。由于每天有六个这样的睡眠,实践者可能在清醒时间并不感到太困

在回答“为什么有时午睡之后,情绪会变得比较低落、空虚? - Owl of Minerva 的回答”中提到 睡眠-清醒 的"触发器开关"机制(The flip-flop switch)[4].
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整套机制控制人体的清醒和睡眠,但是状态的彻底转化需要一个小时以上。随着这套机制运行的,是人体的内分泌状态的改变。在触发器开关拨动到睡眠阶段时候,神经系统内部会开始分泌血清素这样一类物质[5]。血清素压制大脑皮层的兴奋水平,隔离紧张感,让人放松。这是我们在一段深度的睡眠之后感觉心情舒畅的原因。另外,血清素还是重要的免疫系统调控因子[6-8]。达芬奇睡眠法实际上是一种睡眠剥夺操作。实践者的血清素的信息调控变化会导致免疫系统的紊乱,除了因此导致身体易感染外,还会影响到神经系统的自我修复,使人容易患上神经性疾病。因此达芬奇睡眠法的深度睡眠缺乏会在长时间上导致恶劣效果。达芬奇睡眠法实际上是最大限度的欺骗大脑神经系统——以损坏免疫系统和神经系统为代价

目前确有证据证明,有某些基因突变的人,每天需要的睡眠会少一些(~ 2 hrs)[9], 但是这并没有推翻人体需要深度睡眠的普遍事实, 而是给人类所需睡眠时间的多样性增添了一笔。达芬奇睡眠法的“不科学”,在于其极端性,它并没有否认多相睡眠。相反的,实验数据证明,每天睡眠多次(>2), 总体睡眠时间在健康水平(对于成人是~8 hrs),其人可能具有更好的认知表现 [10]。

关于一个人每天所需睡眠的时长,可参考美国国家睡眠组织的研究结论[11]:
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以上。
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[1] Stampi, Claudio. Evolution, chronobiology, and functions of polyphasic and ultrashort sleep: main issues. Birkhäuser Boston, 1992.
[2] Wehr, Thomas A. "In short photoperiods, human sleep is biphasic." Journal of sleep research 1.2 (1992): 103-107.
[3] Carskadon, Mary A., and William C. Dement. "Normal human sleep: an overview." Principles and practice of sleep medicine 2 (2000): 16-25.
[4] Saper, Clifford B., Thomas E. Scammell, and Jun Lu. "Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms." Nature 437.7063 (2005): 1257-1263.
[5] Portas, Chiara M., Bjørn Bjorvatn, and Reidun Ursin. "Serotonin and the sleep/wake cycle: special emphasis on microdialysis studies." Progress in neurobiology 60.1 (2000): 13-35.
[6] Arreola, Rodrigo, et al. "Immunomodulatory Effects Mediated by Serotonin."Journal of immunology research 2015 (2015).
[7] Baganz, Nicole L., and Randy D. Blakely. "A dialogue between the immune system and brain, spoken in the language of serotonin." ACS chemical neuroscience 4.1 (2012): 48-63.
[8] Mössner, Rainald, and Klaus-Peter Lesch. "Role of serotonin in the immune system and in neuroimmune interactions." Brain, behavior, and immunity 12.4 (1998): 249-271.
[9] Pellegrino, Renata, et al. "A novel BHLHE41 variant is associated with short sleep and resistance to sleep deprivation in humans." Sleep 37.8 (2013): 1327-1336.
[10] Stampi, Claudio. "Polyphasic sleep strategies improve prolonged sustained performance: a field study on 99 sailors." Work & Stress 3.1 (1989): 41-55.
[11] Hirshkowitz, Max, et al. "National Sleep Foundation’s sleep time duration recommendations: methodology and results summary." Sleep Health 1.1 (2015): 40-43.
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