一、睡眠是为了保存能量
在睡眠原因的推测中比较著名的有能量保持理论,这种观点认为睡眠只是用来保存能量的方式。动物也是从慢波睡眠中开始进入冬眠状态的,其慢波睡眠的特点与人类睡眠高度相似,提示睡眠可能和冬眠现象有着共同的目的——保存能量。
但反对这种观点的呼声非常高,一个相反的观点认为睡眠大约可以节省5%—10%的能量,最多不超过15%,节约的能量非常有限,恢复和保养论可能过于粗糙和简单。
在食物匮乏的季节,动物们会通过延长睡眠时间,甚至开始冬眠来保存能量。然而,随着进化的推进,某些物种不再终日为了填饱肚子而奔波,比如人类。这说明,除了帮助节约能量之外,睡眠对人类还有其他更重要的意义。
二、睡眠是为了更好的学习记忆
与能量保持理论不同,还有人提出了睡眠的功能论。这一派学说认为,睡眠是为了实现某种功能,比如“记忆巩固”,不少睡眠剥夺实验显示,睡眠会影响长期记忆的巩固。不管是动物还是人,在学习新知识和复习已学知识后睡上一觉的话,记忆效果会好得多。
睡眠对记忆具有保护和巩固的作用,良好的睡眠对于第二天的再学习也有重要的作用。通过神经成像等技术手段,人们发现了记忆在睡眠中得到保护的更多细节。
在睡眠过程中,白天编码的记忆信息会进行重激活,重新播放一遍。这些记忆信息的重激活与睡眠过程中特有的脑电波密切相关,包括纺锤波、慢波等。
三、“突触稳态说”异军突起
突触稳态说其实是对睡眠学习和记忆功能论的一种解释,主要说明记忆巩固过程中,大脑究竟发生了什么。突触稳态说认为,突触作为神经元间信息的传递通道,在人清醒的时候,新信息不断输入大脑,为了适应信息传递的需求,突触活动不断增强。
但是突触不能无限活跃,否则将再没有空间来形成新的记忆。而睡眠期间由于和外界刺激的相对隔绝,突触在这段时间得到充分休息,突触的相对回缩为新一天接受信息的输入,学习新事物做准备。
关于睡眠的原因,每个理论都有一些合理的地方,但目前的认识是,它们各自可能都有失偏颇。这些理论可能都正确,但仍需要进一步研究来进行证实。科学探索的过程其实是一个不断否定已有理论,从而接近真理的过程。
诸多物种的睡眠都有共同点——大脑的变化,例如睡眠中全部或部分意识会丧失,缺觉可损害认知功能。要搞清楚睡眠,必须研究大脑和神经,但在神经科学领域还有待进一步研究,一切仍是扑朔迷离。
扩展资料
从人类自身的经历来说,动物是需要睡眠的,这是一个常识。然而,科学的界定睡眠却不容易,特别是对于不会说话的动物来说,很难区分它们是在休息,还是在睡眠。睡姿、睡眠时间是一些相对简单的界定,将安静下来休息均界定为睡眠。
其实,真正对于动物睡眠的研究,科学上的了解并不多,相对丰富的只有少数几种哺乳动物和鸟类,科学家现在根本不能回答是否有动物不睡觉的问题。
为什么动物要睡觉的问题,生物学上也没有好的理论来阐述。简单看,可以说睡觉可让动物恢复精力,但能量循环理论上并不支持这种观点。
假如动物能获得足够的食物,那么它就不需要睡觉。事实却不是这样的,睡觉现象在动物世界里非常普遍。实验也证明,长时间剥夺动物的睡眠,会导致动物死亡。到底动物为什么要睡觉,这还是一个生物学之谜。
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