睡眠：人类每天经历的另一种大脑状态——从睡意、梦境到意识科学前沿
人一生大约有三分之一的时间处于睡眠之中。 这件事因为过于日常，反而很容易被忽视。每天晚上，一个能够观察世界、规划未来、形成语言和维持自我意识的大脑，会主动降低对外界的响应，身体长时间静止，对危险的反应能力下降，然后几个小时以后再次恢复。 从进化角度看，这甚至是一件有些反常的事情。 一个完全不需要睡觉的动物，理论上每天可以多出数小时寻找食物、寻找配偶或者躲避天敌。如果自然选择仍然让睡眠在动物界广泛存在，那么睡眠很可能完成了某些无法轻易替代的生物学任务。 问题在于： 研究睡眠一百多年以后，科学仍然不能完整回答“为什么必须睡觉”。 而过去几年的研究，正在让这个问题变得更加奇怪。 一、睡眠可能并不是“大脑整体关闭” 过去最直观的理解是： 清醒时，大脑工作； 睡眠时，大脑休息。 现代神经科学已经基本否定了这种简单模型。 2026年6月，《Nature Neuroscience》发表了一项非常特别的小鼠实验。研究人员没有让动物进入正常睡眠，而是在动物保持清醒和活动的情况下，通过光遗传学技术，让局部大脑皮层产生类似慢波睡眠的神经活动。 慢波睡眠中，大量神经元并不是持续沉默，而是在数百毫秒尺度上反复经历： ON → OFF → ON → OFF 即神经元群体同步活跃，再同步安静。 研究人员发现，仅仅在清醒状态下人为制造这种局部 ON/OFF 周期，就能够降低该区域之后表现出的睡眠压力，同时降低兴奋性突触强度的分子指标。 更令人意外的是，在睡眠剥夺后，如果在双侧感觉运动皮层制造这种睡眠样活动，部分记忆巩固能力也能够得到恢复。 这意味着一个重要的概念正在形成： 睡眠可能不仅是一种“整个动物进入的状态”，还可能是一种神经网络能够局部执行的计算模式。 换句话说，大脑不一定只有“醒”和“睡”两个档位。 理论上可能存在： 身体仍然醒着，一部分大脑却已经开始进行类似睡眠的维护工作。 鲸类和某些鸟类能够进行单半球睡眠，本来就已经提示了这一点。如今实验室甚至开始人为制造类似的局部睡眠功能。 于是一个原本看似简单的问题——“什么时候算睡着？”——开始变得没有那么容易回答。 二、甚至连“睡意”究竟是什么，科学也才刚刚摸到边缘 每个人都认识睡意。 清醒十几个小时以后，会越来越困；如果整夜没有睡觉，第二天对睡眠的需求会非常强烈。 这种现象被称为睡眠稳态压力。 但这里存在一个长期没有解决的问题： 大脑究竟在计算什么？ 是什么东西随着清醒时间不断增加，最后告诉大脑： 必须睡觉了。 2026年，一项《Nature Neuroscience》研究找到了一个非常有意思的候选信号——色胺（tryptamine，TrpA）。 研究人员发现，小鼠和猪脑脊液中的 TrpA 水平能够反映此前的清醒和身体活动历史。清醒活跃的单胺能神经元释放 TrpA，它进一步作用于 GPR139 受体，并通过下丘脑睡眠相关区域促进睡眠。 …