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〔科學人雜誌〕睡眠影響情緒、排毒、注意力。基因決定怎麼睡,抽個血測「時型」!

小的時候一睡就到中午,怎麼到了一定年紀,睡覺變得如此困難?五十肩肩友最困擾的,也是這睡眠障礙,那些活動疼痛、角度受限,倒也容易忍受,但這「睡眠壓痛」,每一兩個小時就被五十肩叫醒的日子,真的苦不堪言!

「睡眠」佔了人生的1/3,高質量的《科學人雜誌》刊登過不少與「睡眠」有關的文章,今天就來看看,隨著時間演進,科學對於睡眠,有什麼新發現吧!

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免疫不好、變胖、心情差、學習力下降?該睡覺了!

2015 年第 166 期 12 月號。〈該睡覺了〉。

1989年美國做過一個睡眠剝奪的實驗,睡眠完全受到剝奪的老鼠,在一個月內,便會全數死亡。在人類身上,遺傳性的「致死性家族性失眠症」(fatal familial insomnia),患者會先出現持續失眠,最後導致死亡,在解剖後發現,大腦視丘中有兩個子區域有大量神經細胞消失

睡眠不足會致死,睡眠足夠則會增加免疫力以及減少肥胖的機會,免疫力是用接種疫苗做了兩個研究,都發現睡眠充足的受試者,其抗體濃度是睡不飽組的好幾倍;而在減少肥胖的部份,則有多個研究證實,睡不飽時血中的飢餓素高了近三成。

在負面情緒上,睡眠不足者會產生憂鬱症,對於負面事件的記憶力比正面的高出兩倍,而睡不飽,注意力也會無法集中,在睡眠窒息症的孩子身上,若是透過陽壓呼吸器改善睡眠品質,過動症狀降低了36%,比起藥物療法的24%療效,還要高出許多。

睡不飽危險可不只是自己身體健康狀況,嚴重起來,可以算是「公共危險罪」。

睡眠不足開車,形同「酒駕」

2013 年第 139 期 09 月號。剝奪睡眠,也剝奪注意力

有時睡不飽,勉強去上班,其危險程度跟「酒後駕車」差不了多少。台灣酒駕認定是0.03%,超過0.05則達公共危險罪,1997年研究,當清醒超過17小時,其行為表現相當就已相當於0.05%,超過24小時沒睡,更是高達0.10%。過年期間的機長罷工,也是因為機長跨時區睡眠障礙易引起飛安問題,在1985年,華航006號班機,正是因為機長睡不飽,造成的遺憾。

若是直接用功能性磁共振造影(fMRI),睡眠剝奪35小時後,大腦修改原有的工作區,像是從顳葉改至頂葉,用以補強大腦注意力,但這樣的加班與代工,無法維持長期的大腦運作,讓注意力、記憶力的能力皆下降,無法靠個人志力彌補。

睡眠不足,犯錯率也隨之提升,永遠都是新人無法變成老手,大腦的監控系統受到干擾,無法從錯誤中學習成長,睡不飽,大腦無法「排毒」,清除不了腦中廢物。

睡得好,一年換一顆新大腦!

2016 年第 171 期 05 月號。大腦排毒系統

大腦約占成年人體重的2%(1.2~1.6公斤),正常情況,每天大腦會清除7g有毒蛋白,換上新的,每個月210g,一年就差不多1400g,相當於每年換一顆大腦,而大腦更新的主要時間,就是在睡眠期間。

大腦的污水處理廠,稱為「膠淋巴系統」(glymphatic system),也就是人體的地下汙水道,液體從血管周隙流入星狀細胞,然後才能進入腦組織,進入神經元間的空隙洗刷刷一番,再流回靜脈周圍的血管周隙,帶走腦中的蛋白質廢物。

現在有許多研究指出,與腦部有關的疾病如阿茲海默症、帕金森氏症、路易體疾病(Lewy body disease)和多系統萎縮症,可能都與腦部因睡眠問題造成大腦沖刷不足,毒性蛋白堆積有關,像是阿茲海默症病患通常會先有睡眠障礙問題,之後才會產失智症狀。

為了證實睡眠期間與大腦沖刷有關,科學家使用麻醉的方式,讓小鼠進入熟睡,在2分鐘內小鼠的腦脊髓液就會明顯大量湧入,腦中的神經元間隙增加60%。大腦的清潔系統,跟夜間、清晨才出現的清道夫一樣,若是24小時不夜城,就難以清掃的乾淨,自然問題多多了。

至於為何有些人是晨間人,有些人是夜行人,現代科學家認為,可能已經寫在「基因」裡。

晚上才想睡,可能是「夜貓子基因」在作怪

2018 年第 202 期 12 月號。基因決定你一夜好眠?
2019 年第 204 期 02 月號。夜貓族基因

都說「早睡早起身體好」,但不到凌晨睡不著的大有人在,科學家找到兩個基因,可能跟睡眠品質與長度有關:

缺乏Chrm1Chrm3基因的小鼠比正常小鼠睡得少,而且幾乎沒有REM睡眠。僅缺Chrm1的小鼠REM睡眠時間較短也較斷續;只缺Chrm3的小鼠則是非REM睡眠時間較短。

另一組科學家推論這種「延遲型睡眠週期症候群」(delayed sleep phase disorder, DSPD),是因為基因Cry1產生突變(具家族性),會刪除生理時鐘蛋白質CLOCK及BMAL,讓褪黑激素了5~7小時分泌,產生睡眠斷續、節奏古怪與一般人差異甚大的生活作息。

既然是基因決定了睡眠狀態,那就抽個血,驗看看自己是那種「時型」吧!

抽個血,讀取生理時鐘

2019 年第 204 期 02 月號。讀取生理時鐘

個人的早晚作息模式稱為「時型」(chronotype),身體內的「中央標準時間對時」是視交叉上核(suprachiasmatic nucleus, SCN),控制內分泌,讓身體各部位的激素,控制每顆細胞的作息。

目前取代把受試者關在黑暗房間裡抽大量血及唾液的研究方式有三種,都是簡化成只需抽一、兩件血液樣本,透過單核球或是RNA量等分析方式,就能讀出「時型」,理解生理時鐘的變化。

而理解生理時鐘的變化,便能應用在藥物個人化的調整,甚至是像酒測一樣找出因「睡眠不足」潛在的危險工作者,像是機師、醫師、駕駛等。

不過啊,若是未來真的睡眠檢測普及化,第一個被限制工作量的應該就是「住院醫師」,我們都會開玩笑,若是被抓去逼供,每個住院醫師都可以不需要睡眠、快速喚醒回答問題呢!因為住院依師在醫學中心值班時,常常是三天只睡一天,每個月除了白天上班外,夜間還要值十班,有時病人狀況不好,整晚不能睡接著又要上班,長達五至六年。若是未來上工前要先抽血測睡眠狀況,合格才能上班,住院醫師應該都過不了啊!

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「肩關節囊擴張術」為五十肩進階自費療程,建議已接受傳統復健三個月後,未有明顯改善肩友選擇。