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要想揭示生物鐘與太陽的同步原理，有一種簡單粗暴的方法，那就是設計一個對照試驗，讓實驗者看不到太陽，然后測量實驗者的生物鐘和正常情況下有什么不同。美國航空航天局，也就是 NASA ，很關注這個實驗，因為宇航員在太空艙里也會面臨時間錯亂的問題。在 NASA 的資助下，法國研究者西弗爾，進入了一個位于地下的封閉實驗室里，實驗室里有充足的食物和水、基本的家具，還有很多實驗設備，可以測定西弗爾的體溫、監測他的睡眠等等。不過，在這個實驗室里，沒有日歷或者鐘表，也見不到陽光。 在剛剛進入實驗室的一段時間里，西弗爾始終保持著大約26小時左右的生物鐘。與此同時，他的體溫也會依然按照一個穩定的周期自然地波動著。我們每個人的體溫在一天中的不同時間是會有一些微小的波動的，波動的范圍通常不超過1攝氏度，一個正常作息的人，通常在清晨的時候，體溫降低到最低，而每天下午的時候我們的體溫達到最高。 不過，當西弗爾在實驗室里待到第37天的時候，有意思的現象發生了，西弗爾的體溫仍然表現出準確的周期性，可他的生物鐘卻完全混亂了：他有的時候會睡上15個小時或者連續清醒40個小時，有時候又恢復成26小時左右的周期。西弗爾面對著自己的實驗數據，完全一籌莫展，不知道這個數據中到底有什么規律。 如果在正常的生活里，我們可能會覺得，這一天比較辛苦，或者熬夜看了球，那睡眠的時間就會更長。但是西弗爾的這個實驗好像表明，睡眠時間跟這些都沒關系。那到底跟什么有關系呢？ 這時，美國的一位科學家切斯勒登場了，他把實驗者們每次的睡眠時間和入睡時的體溫畫在了一起，從這些看似無序的數據中找出了一條看起來不可思議的規律。他發現，我們的睡眠時間是由開始睡覺時的體溫所決定的，如果在體溫相對較高的時間點開始入睡，那么這一次我們很可能會睡得很久，而如果在體溫較低的時候入睡，那么這一次睡眠的總時間可能會相對比較短。 即使像西弗爾那樣，當他的生物鐘被完全打亂了之后，他的睡眠依然服從這個規律。切斯勒認為，這種現象告訴我們，我們每次睡眠的時間只跟體溫的自然周期有關，跟工作辛不辛苦、熬不熬夜都是沒有關系的。大腦根本就不在乎你真正需要多少時間的睡眠，當你熬夜到凌晨四五點的時候開始入睡，體溫已經降到了一天之中的最低點，這暗示著你的這次睡眠很可能不會持續太久。 在我們的生物鐘系統中，還隱藏著許多有趣的規律。我們都有過這樣的經驗，當我們努力熬夜工作時，到了四五點的時候，我們越來越困，腦子變得越來越不清醒，這個時間段也被科學家們叫做“僵尸時間”，因為這個時候就算我們強行熬夜醒著，也就像行尸走肉一樣，對外界環境也很難作出準確的反應。也就是說，其實我們對外界環境的警覺性也是隨著體溫周期自然同步的，所以夜間疲勞駕駛的風險會比白天大很多很多。 隨著科學家們的研究越來越深入，他們發現，人體內許多生理功能和認知功能的波動都與晝夜節律和體溫周期保持同步，人體內的很多激素分泌也和晝夜節律同步。比如我們非常熟悉的一種輔助睡眠的藥物——褪黑素，我們的身體也能分泌褪黑素，當我們快要入睡的時候，體內褪黑素的濃度最高。這么多不同的生理反應都保持著同樣的振蕩，那么只有一種解釋，我們體內這些各種各樣的“振蕩”其實是由同一個生物鐘控制的。 科學家們花費了很長的時間來尋找這個隱藏的時鐘，最終發現，這個“時鐘”就位于我們大腦中的下丘腦部位，有兩組非常微小的神經元群體，這個神經元直接與我們的視覺神經相連，所以這個部位也被叫做視交叉上核。光信號從眼睛流到大腦時，一共有兩條通路：一就是我們每個人都非常熟悉的視覺信號，另一條則決定了我們的晝夜節律。 當早上的陽光照在了我們臉上時，就有光信號傳遞到了我們體內的“時鐘”部位。這個時鐘就會提醒自己，現在是早上了，于是它調低褪黑素等各種激素的水平，我們的狀態也就由睡眠切換到了清醒。通過這樣一種調節機制，我們每個人的生物鐘就和太陽的周期保持了完全的一致。 如果說我們下丘腦視交叉上核是一個鐘表，那么每天升起的太陽就像是不斷打理和調校這個鐘表的工匠。科學家發現，在盲人人群中，有高達80%的人患有慢性睡眠障礙，這很可能是因為他們的兩條通路都受到了損害，這些盲人即使站在強光下，體內的褪黑素分泌也可能非常高。 然而，還有20%的盲人可以和太陽的周期 ?運動保持同步，當這些盲人站到強光底下，科學們測量到他們體內的褪黑素水平發生了明顯的降低，這是因為他們雖然視覺信號的通路出現了問題，但視神經與生物鐘的相關連接仍然在正常工作。這個研究給了我們很多提醒，比如在入睡之前，我們不應該玩手機，因為這些光信號會對我們大腦中的“時鐘”造成錯誤的印象。 總結一下這一部分的內容。在我們的體內，存在著大量的周期振蕩：我們的睡眠、體溫、激素分泌水平、警覺程度在一天以內都會發生周期性的波動，這些都是我們“生物鐘”的一部分。在我們每個人的大腦中，有一個區域與視覺神經相連，可以直接接收外界光線的刺激，通過這種方式，太陽像總指揮一樣，用中心化的方式控制我們大家的生物鐘。??? |
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