为什么人睡觉就能得到休息?
你这个问题问得特别好，而且其实挺有意思的。咱们睡觉这事儿，看起来就跟植物人一样，啥也不干，但身体却能“充电”一样恢复活力，这背后可大有学问。它不是简单的“关机”，而是身体和大脑在执行一系列精密的修复和整理工作。
咱们先从身体上说起。你这一天活蹦乱跳的，从早到晚各种活动，肌肉、骨骼、内脏都在不停运转。就像一辆开了大半天的车，发动机、变速箱什么的都得经过磨损，零件也会有损耗。睡觉的时候，咱们的活动量降到最低，身体也就有了喘息的机会。
首先，最直接的就是肌肉的放松和修复。白天你站着、走着、坐着，肌肉一直处于紧张状态，即使你坐着，也需要肌肉来支撑。晚上躺下，全身肌肉得到舒展，紧绷的肌肉纤维得以放松，疲劳感才会慢慢消退。更重要的是，在深度睡眠阶段，身体会分泌生长激素，这种激素对于修复白天造成的肌肉微损伤非常关键。它就像是身体自带的“修补匠”，会悄悄地把磨损的细胞和组织修复好，让你的肌肉恢复力量和弹性。
然后，身体的能量储备也在这个时候得到补充。咱们白天消耗能量，就像手机白天用电一样。睡觉的时候，身体的基础代谢率会降低，心率和呼吸也变得平缓，这意味着消耗的能量变少了。同时，身体会储存和利用肝糖原等能量物质，为第二天的活动做好准备。就像汽车熄火后，引擎冷却下来，也方便加油一样。
还有免疫系统的“维护工作”。咱们白天接触各种细菌、病毒，身体的免疫系统一直在“巡逻”和“作战”。睡觉的时候，免疫系统并不会休息，反而会更加活跃地进行“设备检修”和“弹药补充”。它会产生更多的免疫细胞和抗体，清除体内的一些垃圾和有害物质，增强身体抵抗疾病的能力。所以说，睡不好的人更容易生病，就是因为免疫系统没能得到充分的“维护”。
说完身体，我们再来看看大脑。很多人以为睡觉大脑就停工了，其实恰恰相反，大脑在睡觉时比醒着的时候还要忙碌。只不过，它忙的是我们看不到的“内部工作”。
最重要的就是记忆的巩固和信息的整理。咱们白天接触到的信息太多了，眼睛看到的、耳朵听到的、学习到的、经历过的，就像电脑硬盘里塞满了各种文件。睡觉的时候，大脑会将这些“临时文件”进行分类、整理和归档。特别是REM睡眠（快速眼动睡眠）阶段，被认为是记忆巩固的关键时期。大脑会把重要的信息“拷贝”到长期记忆库，同时也会“删除”一些不必要的、重复的信息，从而让你的学习效率更高，记忆更深刻。
接着是“排毒”过程。就像电脑运行久了会产生垃圾文件需要清理一样，我们的大脑在白天工作过程中也会产生一些代谢废物，比如β淀粉样蛋白，这种蛋白质的堆积与阿尔茨海默病有关。最近的研究发现，睡觉时，大脑的细胞外液会发生一种“清洁”过程，脑脊液会加速流动，将这些代谢废物冲洗出去，从而保护大脑的健康。你可以想象成大脑有一个高效的“垃圾清理系统”在夜间运作。
还有情绪的调节和心理的修复。白天我们会经历各种情绪起伏，高兴、生气、焦虑、沮丧等等。睡觉的时候，大脑会处理这些情绪信息，帮助我们释放负面情绪，缓解压力。一个好的睡眠，能让你第二天醒来时感觉心情更平静，更能应对生活中的挑战。相反，如果长期睡眠不足，情绪就会变得不稳定，容易烦躁易怒。
所以，你看，睡觉并不是简单的“休息”，而是身体和大脑进行一系列高效的“自我维护”、“升级更新”和“信息管理”的过程。它让我们从生理和心理上都恢复到最佳状态，才能更好地迎接新的一天。
如果非要找一个贴切的比喻，可能就像是你的手机，白天你玩游戏、刷视频、聊天，消耗电量，存储文件。到了晚上，你把它放在充电座上，它不仅在充电，同时还在后台自动清理缓存、更新系统、备份数据，为明天流畅运行做好准备。只不过，我们人体的这个“充电+维护”的过程，要比手机复杂和精妙得多。
所以，下次你觉得累了，想睡觉了，就可以知道，你不是在“偷懒”，而是在给身体和大脑“做保养”，这可是件天大的好事呢！
咱们先从身体上说起。你这一天活蹦乱跳的，从早到晚各种活动，肌肉、骨骼、内脏都在不停运转。就像一辆开了大半天的车，发动机、变速箱什么的都得经过磨损，零件也会有损耗。睡觉的时候，咱们的活动量降到最低，身体也就有了喘息的机会。
首先，最直接的就是肌肉的放松和修复。白天你站着、走着、坐着，肌肉一直处于紧张状态，即使你坐着，也需要肌肉来支撑。晚上躺下，全身肌肉得到舒展，紧绷的肌肉纤维得以放松，疲劳感才会慢慢消退。更重要的是，在深度睡眠阶段，身体会分泌生长激素，这种激素对于修复白天造成的肌肉微损伤非常关键。它就像是身体自带的“修补匠”，会悄悄地把磨损的细胞和组织修复好，让你的肌肉恢复力量和弹性。
然后，身体的能量储备也在这个时候得到补充。咱们白天消耗能量，就像手机白天用电一样。睡觉的时候，身体的基础代谢率会降低，心率和呼吸也变得平缓，这意味着消耗的能量变少了。同时，身体会储存和利用肝糖原等能量物质，为第二天的活动做好准备。就像汽车熄火后，引擎冷却下来，也方便加油一样。
还有免疫系统的“维护工作”。咱们白天接触各种细菌、病毒，身体的免疫系统一直在“巡逻”和“作战”。睡觉的时候，免疫系统并不会休息，反而会更加活跃地进行“设备检修”和“弹药补充”。它会产生更多的免疫细胞和抗体，清除体内的一些垃圾和有害物质，增强身体抵抗疾病的能力。所以说，睡不好的人更容易生病，就是因为免疫系统没能得到充分的“维护”。
说完身体，我们再来看看大脑。很多人以为睡觉大脑就停工了，其实恰恰相反，大脑在睡觉时比醒着的时候还要忙碌。只不过，它忙的是我们看不到的“内部工作”。
最重要的就是记忆的巩固和信息的整理。咱们白天接触到的信息太多了，眼睛看到的、耳朵听到的、学习到的、经历过的，就像电脑硬盘里塞满了各种文件。睡觉的时候，大脑会将这些“临时文件”进行分类、整理和归档。特别是REM睡眠（快速眼动睡眠）阶段，被认为是记忆巩固的关键时期。大脑会把重要的信息“拷贝”到长期记忆库，同时也会“删除”一些不必要的、重复的信息，从而让你的学习效率更高，记忆更深刻。
接着是“排毒”过程。就像电脑运行久了会产生垃圾文件需要清理一样，我们的大脑在白天工作过程中也会产生一些代谢废物，比如β淀粉样蛋白，这种蛋白质的堆积与阿尔茨海默病有关。最近的研究发现，睡觉时，大脑的细胞外液会发生一种“清洁”过程，脑脊液会加速流动，将这些代谢废物冲洗出去，从而保护大脑的健康。你可以想象成大脑有一个高效的“垃圾清理系统”在夜间运作。
还有情绪的调节和心理的修复。白天我们会经历各种情绪起伏，高兴、生气、焦虑、沮丧等等。睡觉的时候，大脑会处理这些情绪信息，帮助我们释放负面情绪，缓解压力。一个好的睡眠，能让你第二天醒来时感觉心情更平静，更能应对生活中的挑战。相反，如果长期睡眠不足，情绪就会变得不稳定，容易烦躁易怒。
所以，你看，睡觉并不是简单的“休息”，而是身体和大脑进行一系列高效的“自我维护”、“升级更新”和“信息管理”的过程。它让我们从生理和心理上都恢复到最佳状态，才能更好地迎接新的一天。
如果非要找一个贴切的比喻，可能就像是你的手机，白天你玩游戏、刷视频、聊天，消耗电量，存储文件。到了晚上，你把它放在充电座上，它不仅在充电，同时还在后台自动清理缓存、更新系统、备份数据，为明天流畅运行做好准备。只不过，我们人体的这个“充电+维护”的过程，要比手机复杂和精妙得多。
所以，下次你觉得累了，想睡觉了，就可以知道，你不是在“偷懒”，而是在给身体和大脑“做保养”，这可是件天大的好事呢！
网友意见
这事不是“睡觉就能得到休息”听起来那么简单。人体会在一定时长的睡眠中修复 DNA 损伤和脑神经细胞的 DNA 双链断裂、清理脑和肠道积累的代谢产物，分泌与合成代谢相关的生长激素、与昼夜节律相关的褪黑素等，这是“闭眼躺在床上不动”没有的效果。
过短的睡眠不能有效缓解疲劳。过长的睡眠看起来会反过来对健康造成不利影响[1][2]，可能是因为多种疾病会产生睡眠过长的症状，其中一些可能在睡眠状态下增加心血管疾病发病概率。
睡眠压力
现行的睡眠调控模型将睡眠与昼夜节律和睡眠稳态联系起来。
- 昼夜节律通过生物钟控制一天中睡眠与觉醒的时间。
- 睡眠稳态让机体趋向于确保一定的睡眠量。
在清醒状态，睡眠压力逐渐增加；在睡眠状态，睡眠压力逐渐减少。睡眠剥夺会积累“睡眠债务”并在下次睡眠时倾向于睡更久来偿还。
- “躺着”可以放松身体，其他许多姿势也可以。自然界有不少站着睡觉的动物，那需要一部分神经回路持续监控并调节身体平衡。对人来说，站着睡觉时若没有外物支撑或固定，有摔倒的风险；
- “闭眼”可以减少周围的光线对脑的影响、便于入睡；
- “躺着”和“闭眼”本身都没有特异地“触发人的休息”。
- “闭眼躺着不动但不睡觉”时睡眠压力会继续增加，长期持续不睡觉会积累睡眠债务。
现行主流理论认为神经系统代谢积累的腺苷负责实现上述“睡眠压力”。目前认为基底前脑是腺苷参与睡眠稳态调控的重要脑区，其谷氨酸能神经元负责处理相关过程。缺失基底前脑谷氨酸能神经元的小鼠的睡眠压力显著降低（清醒时长显著增加），经历睡眠剥夺后睡眠时长的增加显著低于对照组小鼠，睡眠压力的清除速率显著快于对照组小鼠[3]。
睡眠与 DNA 修复
动物身体各处代谢产生的活性氧有概率引起 DNA 损伤，引起 H2AFX 组蛋白磷酸化，作为标记吸引 PARP1 蛋白；在需要快速上调特定基因的表达时，神经元会让 DNA 双链断裂作为机制，这也会被上述机制标记。PARP1 在清醒状态逐渐积累，可能是“睡眠压力”的重要组成部分。PARP1 在睡眠状态下募集 DNA 修复相关的分子。
2021 年，一些科学家在斑马鱼中用戊四唑、紫外线照射等诱导神经细胞 DNA 损伤，发现以 H2AFX 磷酸化程度表示的神经细胞 DNA 损伤积累到某一阈值时斑马鱼的稳态睡眠压力临界，促使斑马鱼睡眠，并在睡眠过程中修复这些损伤。进一步研究表明，一种 DNA 损伤探测分子——PARP1 蛋白——在这一机制中起关键作用。DNA 损伤发生后，PARP1 会迅速反应，标记出 DNA 损伤位点并募集 DNA 修复系统。过表达 PARP1 会促进睡眠并加强 DNA 损伤修复效果，减少该蛋白则抑制睡眠并阻断呼叫 DNA 损伤修复系统的信号。
此外，在小鼠中开展的实验发现，抑制 PARP1 活性会降低慢波睡眠的时长和质量。
相关文章发表于《分子细胞》[4]。
人体主要在慢波睡眠状态进行 DNA 修复，在此期间体温、心率、大脑耗氧量下降，活性氧产生量减少，细胞可以将更多的资源投入修复之中。人在慢波睡眠状态下因故醒来，会感到迷迷糊糊、难以集中精神、想再睡一会来补够慢波睡眠时长。
- 快波睡眠状态可能涉及在神经元间的混战状态下保护视觉皮层[5]、信息整理、引入噪声避免过拟合。
关于“排毒”
大脑靠脑脊液与间质液进行物质交换清理代谢产物。在自然睡眠或麻醉状态下，间质液容量会明显增大，脑脊液与间质液的对流交换增加，从而加快清除包括 β-淀粉样蛋白在内的潜在神经毒性物质[6]。
睡眠状态下，人体会清理肠道积累的活性氧——在小鼠和果蝇身上进行的实验显示，活性氧在肠道大量积累是持续睡眠剥夺导致猝死的主要原因）。此外，心脏有自己的昼夜节律，被扰乱时可能出现功能紊乱[7]。其他脏器也或多或少有自己的工作规律。
上述范围外的“身体排毒器官排毒”往往是被夸大了，可能是擦着科学的边宣传各路“排毒”保健品。
参考
- ^ 睡太短和太长都会增加认知障碍发生率 Brendan P Lucey, Julie Wisch, Anna H Boerwinkle, Eric C Landsness, Cristina D Toedebusch, Jennifer S McLeland, Omar H Butt, Jason Hassenstab, John C Morris, Beau M Ances, David M Holtzman, Sleep and longitudinal cognitive performance in preclinical and early symptomatic Alzheimer’s disease, Brain, Volume 144, Issue 9, September 2021, Pages 2852–2862, https://doi.org/10.1093/brain/awab272
- ^ https://doi.org/10.1161/JAHA.118.008552
- ^ DOI: 10.1126/science.abb0556
- ^ David Zada, Yaniv Sela, Noa Matosevich, Adir Monsonego, Tali Lerer-Goldshtein, Yuval Nir, Lior Appelbaum, Parp1 promotes sleep, which enhances DNA repair in neurons, Molecular Cell, 2021, , ISSN 1097-2765, https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.10.026.
- ^ （激活视觉皮层来减少其他脑区对视觉皮层的侵占）
- ^ Xie L, Kang H, Xu Q, Chen MJ, Liao Y, Thiyagarajan M, O'Donnell J, Christensen DJ, Nicholson C, Iliff JJ, Takano T, Deane R, Nedergaard M. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 2013 Oct 18;342(6156):373-7. doi: 10.1126/science.1241224. PMID: 24136970; PMCID: PMC3880190.
- ^ doi: 10.1038/s41467-021-25942-4
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