睡眠阶段与睡眠结构:一夜睡眠究竟是怎样运作的
一夜睡眠并不是一段平坦不变的状态,而是在若干个截然不同的阶段之间反复往返的旅程。本文带你看清睡眠的结构——NREM 与 REM 各个阶段、它们如何在整夜中循环、各自有什么用,以及做梦和清醒梦究竟落在哪里。
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从外表看,一夜的睡眠不过是一段平静的无意识状态。可在这份平静之下,情况远非如此。在你入睡的这几个小时里,大脑会依次穿过一连串截然不同的阶段——有些深到几乎无法把你唤醒,有些则活跃到在脑电图上看起来简直和清醒时别无二致。这些阶段会以一种可预测的模式反复出现,这种模式被称为睡眠结构。读懂它,就能解释出人意料的许多事:为什么有些早晨你醒来昏昏沉沉,有些早晨却头脑清明;为什么深睡多在入睡后不久到来,而鲜活的梦境却出现在后半夜;以及清醒梦究竟发生在什么时候。这篇文章,将为你梳理整整一夜的睡眠。
一夜睡眠的整体轮廓
- 睡眠结构
- 睡眠结构,指一夜睡眠所呈现的有序模式——你所经历的各个阶段的先后顺序、出现时间和所占比例。它的基本单位是睡眠周期:从浅层的非快速眼动睡眠,向下沉入深层的慢波睡眠,再上升进入快速眼动(REM)睡眠,完整走完一轮,平均约需 90 分钟。正常的一夜,就是把好几个这样的周期串接在一起。
睡眠大致分为两类:非快速眼动睡眠(NREM)和快速眼动睡眠(REM)——REM 得名于它标志性的快速眼球运动。NREM 本身又分为三个阶段——N1、N2 和 N3——从最浅的困倦一路走到一夜中最深的睡眠。REM 则是个异类:此时大脑变得异常活跃,眼球在闭合的眼睑下来回快速转动,全身大部分肌肉会短暂陷入瘫痪,而最鲜活的梦境正是在这时上演。一个周期大致是从 N1 进入 N2,向下沉到 N3,再往回爬升,最后进入 REM——随后整个过程又从头开始。
- N1——入睡的门槛。这是你从清醒滑入睡眠的短暂浅睡阶段。肌肉放松,脑电波变慢,此时很容易被唤醒——有时会伴随一种下坠感或身体猛然一抽。它通常只持续几分钟。
- N2——浅睡。这是你一整夜累计停留时间最长的阶段。大脑活动进一步放缓,却会被称作睡眠纺锤波的成串脑波和尖锐的 K 复合波所打断,一般认为它们既能帮你保持睡眠,也有助于记忆。心率和体温随之下降。
- N3——深层慢波睡眠。这是最深、最具恢复作用的 NREM 阶段,以大而缓慢的 δ 波(delta 波)为标志。此时你很难被叫醒,一旦被惊醒也会感到昏沉、迷糊。身体会在前半夜优先安排这种睡眠。
- REM——快速眼动睡眠。大脑活动重新飙升到接近清醒的水平,眼球快速转动,鲜活而富有情节的梦境纷纷登场,身体却保持不动。REM 时段起初很短,越到清晨越长。
REM 睡眠是怎么被发现的
在历史的大部分时间里,人们都以为睡眠是一种均匀不变的休息状态。这一看法在 1953 年被打破。当时,芝加哥大学的尤金·阿瑟林斯基(Eugene Aserinsky)和纳撒尼尔·克莱特曼(Nathaniel Kleitman)在睡眠受试者身上注意到一个奇怪的现象:睡眠中会有规律地出现成串的快速眼球运动,整夜反复登场,同时脑电波看起来几乎和清醒时一模一样。当他们趁这些眼动出现时把睡眠者唤醒,人们都报告自己做了鲜活的梦。几年后的 1957 年,威廉·德门特(William Dement)和克莱特曼又绘制出各阶段整夜循环的规律,并证实从 REM 中醒来时回忆起梦境的比例,远高于其他任何阶段。这些研究合在一起,把睡眠从一片空白变成了一个有结构、可测量的过程——也为我们勾勒出关于睡眠结构的现代图景。
一夜如何展开:深睡在前,REM 在后
这些周期并不是彼此雷同的复制品。在前半夜,身体会优先安排深层的 N3 睡眠:头一两个周期里可能有大段的慢波睡眠,而 REM 只是一闪而过。随着夜色渐深,N3 不断缩短,REM 则逐渐延长,以至于到了后半夜,单单一段 REM 就可能持续半小时甚至更久,而深睡几乎已消失殆尽。若把整夜画成一张图——也就是睡眠图(hypnogram)——它看上去就像一段楼梯:先下行沉入深睡,再攀升回到 REM,如此往复;而随着清晨临近,天平也从深睡一侧渐渐倒向 REM。这也解释了所谓的睡眠惯性,即闹钟时机不当时那股浓重的昏沉感:在周期谷底、从深层 N3 睡眠中被叫醒,你会觉得整个人像被碾过一样;而在接近顶端的浅睡中醒来,就要轻松得多。
睡眠如何随人生阶段变化
睡眠结构并非终生不变——它会随年龄发生可预测的改变。新生儿有大量时间处于 REM;幼儿则拥有充沛的深层慢波睡眠。一项针对健康睡眠者的大型荟萃分析发现,随着我们从成年步入老年,总睡眠时间、深层慢波睡眠和 REM 睡眠都会逐渐减少,而浅睡以及入睡后再度醒来的时间则相应增加。这就是为什么年长者往往睡得更浅、也更容易醒——这未必是什么疾病,而是一夜睡眠结构的正常重塑。
睡眠周期究竟有什么用
我们已知的
- 记忆。深层慢波睡眠和 REM 睡眠都被认为与巩固、重组你清醒时所学的东西有关;学习之后睡上一夜,其记忆保留效果通常好于把同样的时间用来保持清醒。
- 恢复。深层 N3 睡眠与身体最具恢复作用的过程同步发生,而睡眠整体上支撑着大脑在夜间的自我维护,为迎接新的一天做好准备。
- 情绪加工。REM 睡眠有其独特的脑内化学环境,人们普遍认为它有助于调节情绪、整合经历——不过其中的确切机制,至今仍是一个活跃的研究课题。
梦境散布在各个睡眠阶段
人们很容易把做梦干净利落地归到 REM 名下,REM 也的确是梦最长、最离奇、最鲜活的阶段。但“REM 就等于做梦”这个简洁的等式,如今已出现裂痕。从 NREM 睡眠中被唤醒的人同样会报告梦境——往往更短、更像念头的流动,但终归是梦。近来的脑电图研究指向一幅更微妙的图景:一个人究竟有没有在做梦,似乎更取决于大脑后部一个“热区”的活动,这一点在 REM 和 NREM 睡眠中都成立,而非单单跟着 REM 走。换句话说,做梦与否,也许不在于你身处哪个阶段,而在于你大脑皮层某个特定区域正在做什么。
| 脑电活动 | 缓慢、同步的脑波(在 N3 期最深) | 快速而活跃,接近清醒 |
|---|---|---|
| 眼球 | 静止或缓慢转动 | 快速来回扫动 |
| 肌张力 | 降低,但仍然存在 | 几乎完全的肌肉瘫痪 |
| 做梦 | 较少,更像念头 | 频繁、鲜活、富有情节 |
| 出现在夜里的时段 | 深睡主导前半夜 | 越接近清晨越长 |
睡眠结构与清醒梦
对任何被清醒梦吸引的人来说——在梦中意识到自己正在做梦——睡眠结构不是细枝末节,而是整张地图。正因为鲜活的梦集中在 REM,而 REM 在后三分之一夜里最为丰盛,清晨前的那段时间就成了变得清醒的黄金地带。研究得最透彻的那些诱导方法恰恰利用了这一点,这绝非偶然:睡够大约五小时后短暂醒来(也就是“醒后再睡”,Wake Back To Bed),并在重新入睡前立好一个念头——正如 MILD 技巧所做的那样——有意把你送到一段漫长、梦境密集的 REM 之门口。读懂这个周期,能让清醒梦的练习从瞎猜变成对时机的把握。如果你刚接触这个概念,不妨先从我们的《什么是清醒梦》读起;在此基础上,MILD 技巧和《如何稳定清醒梦》指南,都直接建立在这里所讲的睡眠结构之上。
常见误解
- “睡眠是一整段均匀不变的状态。”并非如此——你每晚都会循环穿过好几个截然不同的阶段,每个阶段都有自己独特的脑波特征。
- “我们在深睡中做梦。”大多数鲜活的梦发生在 REM,而不是深层的 N3 睡眠;深睡是最难被唤醒、也最不像做梦的阶段。
- “每个人的周期都是 90 分钟,而且刚好需要五个。”90 分钟只是平均值;真实的周期大约在 70 到 120 分钟之间,因人而异,也随一夜的推移而变化。
- “睡着时大脑就关机了。”远非如此——在 REM 中,大脑几乎和清醒时一样活跃,就连深睡也是一个繁忙而有序的过程。
我们尚未知晓的
- REM 睡眠归根结底有什么用。它的生理机制已被描述得很清楚,但其核心功能至今仍有争议。
- 把特定阶段与特定类型的记忆联系起来的确切机制,仍未有定论。
- 个体之间周期长度为何会有如此之大的差异,尚未被完全弄清。
- 做梦为何与某些脑状态绑定得如此紧密——以及梦归根结底是为了什么——仍是悬而未决的问题。
接下来读什么
睡眠结构,是整个梦境科学赖以建立的地基。想知道有意识的做梦落在哪里,可以从《什么是清醒梦》开始;想尝试影响自己的梦,MILD 技巧和我们的《如何稳定清醒梦》指南能把这套时机付诸实践;而想知道这类体验究竟有多普遍,《谁会做清醒梦》会把整幅图景补全。它们都建立在同一个朴素的事实之上:一夜的睡眠,是有形状的。
一个睡眠周期有多长?
平均约 90 分钟,但这只是个大致数字。真实的周期大约在 70 到 120 分钟之间,并会随一夜的推移而变化——越靠后的周期,REM 所占的比例越高。周期长度还因人而异,所以那些精确的“周期计算器”充其量只是估算。
我们在哪个睡眠阶段做梦?
大多数鲜活、富有情节的梦发生在 REM 睡眠,这也是为什么从 REM 中醒来时,你常常正做梦做到一半。但做梦并非 REM 的专利——从 NREM 睡眠中被唤醒的人也会报告梦境,只是通常更短、更像念头的流动。
深睡和 REM 睡眠,哪个更重要?
两者都重要,只是分工不同。深层慢波(N3)睡眠对身体的恢复作用最强,且集中在前半夜;REM 睡眠则集中在临近清晨的时段,与鲜活的梦境以及情绪和记忆的加工有关。健康的一夜两者都不可缺——这也正是为什么把睡眠时间截短、丢掉后半夜那段富含 REM 的部分,代价会如此高昂。
每晚需要多少个睡眠周期?
大多数成年人一夜会经历大约四到六个周期,但并没有一个非达到不可的神奇数字。真正重要的是给身体留出足够的总时间,让它完成自然的循环;与其追求某个特定的周期数,不如让自己睡够时间。