睡眠你知多少事?(一)
童麗珠
生命科學系
吳京一
國立臺灣師範大學
一、日 IJ 昌 較著重於探索刺激及反應之間的關係 O 換 句話說，著重睡眠深度的研究，深度愈深， 我們每 H 經歷約 8 小時的睡眠與 16 小 對刺激的反應愈小:反之， IX:應愈大。其 時的覺醒期，在這睡眠與覺醒交11.出現 他諸如:睡眠中的生理機能、各種睡眠現 中，消耗掉屬於每個人寶貴的少年期、巾 象、睡眠時間、失眠症、斷眠對人體中理 壯年期、老年期的時間，然後死而後已。 機能之影響等亦是研究之範疇。綜合這些 人在覺醒時的姿態依年齡、性別、職業、 研究成果，對睡眠之起國於是有為數不少 地位等之社會條件，氣象、地理等的自然 的解釋，但有些解釋不久就被推翻，有些 環境及個人對這些條件之對應態度等之不 我們所表現的姿態是只有一種「頤態」。 同而有于是萬別。但人人.
F3 入睡之後， 則收集了更多的實驗證據，以致能夠發展 成為學說，並且繼續研究至今。尤其近~ 卡年來，腦神經生理學者或生物化學學 覺醒與睡眠之不同點在『意識』之有 者，利用最新儀器，釋明睡眠本質，成果 無。覺醒"有意識"時個人與外界之接觸情況 已有長足的進步。在漫長的睡眠研究過程 將依周聞之自然環境、社會環境之不同而 中，學各們發現睡眠立在不是很單純的生理 每個人的表現皆不同，其行為亦有多種區 應;而睡眠即是"無意識"狀態。因此觀察有 現象，它是集合 f 許多不同本質之機制的。 「睡眠」大家一天中起碼有余次的機 令律給予 無意識狀態，在研究睡眠中理學 t 極為重 要。那麼何謂"意識"?對這問題，雖然至今 會碰到它，而它給我們的機會是最平等 的。不管男女老幼、不分富賤， 經過許多討論與解釋，但還沒有讓人肯定 機會。本篇綜就將簡單介紹睡眠有關的一 且滿意的定義。若以最膚淺的觀念來說 些事象，以便讀者更暸解睡眠之本質。 明，所謂「有意識之狀態」者，即指吾人 身體對內外刺激能夠引起如能思考、判 斷、記憶等精神機能之反應的狀態。意識 狀況若在高水準，即表示人在覺醒或興奮二、自然界的睡眠
植物界沒有睡眠現象，但有些植物表 狀態，反之，指睡眠或昏迷狀態。受試者 現出很像睡覺的過程。如鬱金香、蒲公英 給與刺激觀察引起反應之大小，可以測知 其睡眠之深淺。在 1950 年前後，相關研究 的花在白天開張，到夜間花瓣就閉合像睡 覺，丘科植物的葉片在夜間間合而下垂，樣 15 一子也很像在睡覺，雖然這些變化常被稱之 為柚物的睡眠運動，但其本質是與動物的 睡眠完全不同。它們的睡眠運動是向光性 (植物對光線有一回曲發育，如葉片做 I t'U)\!;運 動)在夜間裡消失及白天光線引起的細胞內 膨壓之消失引起型態 I ~之變化，其形態與 動物之睡眠很相似而已。 主I:動物界，低等動物之活動受太陽光 之明暗有顯著的影響。因此，有白天活動 量多，夜間少，或白天活動量少，夜間有 明顯的增加等兩種情況，但這些都不是睡 眠現象。 昆蟲亦有似睡眠的現象;蜻蜓在白天 活動很活潑，但到夜晚，手I:隱密的地方掛 腳休止，至空朝太陽-出，又飛走。如果 把牠們的休止看做睡眠，那牠的睡眠時間 是相當長。螞蟻有很多詳細的觀察報告。 牠在夜間似有睡，不過時間並不長。螞蟻 在睡醒時，頭與六腳向前後盡量伸長，身 體做擺動，大開嘴巴，像打呵欠。蜜蜂在 夜間，集體就睡宛如軍隊宿舍之一聲號令 之下一齊就眠方式。夜行性昆蟲如家蚊， 夜間是牠們的活動時間，有的在白天，在 較陰暗處靜止不動，也許牠在「睡眠」。用 人」二方式晝夜不斷地刺激使蟑螂無法休 息， ~ El. 不再刺激牠時，牠會有較長時間 的所謂彈回休息 (rebound repose)' 而這彈回 休息 (§m 眠)已是耐受睡眠的特徵之. 0 這 樣一來，有些動物學家認為蟑螂有睡眠時 間。這些用動物的行為做為判斷睡眠之依 據，特別稱它為行為睡眠 (behavioral
sleep
或 sleep-like state) 。 一 16 有人認為軟體動物如烏賊、章魚等會 睡覺。因為有時候牠們身體不動、呼吸變 慢，對外來刺激，引起反應之闆值特別高， 被認為是在睡眠;蝦、蟹亦與章魚相似，有 身體不動的時候。 魚類行的在白天不會動(睡眠于?) ,
夜間活動量很高，有的魚類在白天運動 多，到晚上卻不動，這情形在水缸裡養桂 魚的人都會看到過吧。 Jouvet (1969) 曾記 述 Peyrethon 與 Peyrethon (1967) 連續記錄 鯉魚腦與尾部肌肉的電活動 800 小時以上 O 結果發現鯉魚腦神經活動電位有休息與活 動狀態交句:出現，尾部肌電岡亦與腦部興 奮相對應出現。就沒有看見所謂反常睡眠( paradoxical
sleep 後述)。鯊魚、在 24 小時 都在游泳，似乎沒有睡覺，也訐牠-曲，游 泳-由醋。 兩棲類的市蛙，Hobson
(1967)使用在 頭骨內固定之電極(埋藏電倆 implanted electrode)來記錄腦波，發現牠在覺醒時有 每秒 5-8 次頻率的腦波出現，但牠在靜止不 動峙，腦波頻率也跟著降低。Hobson 認為 低頻率是表示牠在睡覺，不過在青蛙身上 沒有發現反常睡眠。如此以腦波做為判斷 睡眠之依據叫做腦波睡眠(electroencephalic
sleep) 。 爬蟲類的烏龜、蜥蜴、鱷魚等在夜間 偶然會有閉目不動的時候。行為I·. 有明顯 的睡眠時間。有記錄其腦波觀察腦活動， 在開眼、閉H 時之腦波顯然不同。 家雞在晚上睡。我們常看到家雞在夜 晚頭藏在翅膀內站著不動，認為是在睡。二十多年來規模相當大的養雞場，不f 夜間 開燈，亮如白畫，希望雞多吃飼料，快成 長。不過養雞場主人稱，牠們在夜間之飼 料攝取量比白天少-半，其運動呈亦較 少，但牠們仍然可以正常成長。由此可知l 牠們在夜間時睡的時間相常短暫 o
Twyver
及 Allison (1972) 記錄鴿 r 的腦波，看到覺 醒及非覺醒時有很顯著不同的腦波出現; 非覺醒期相當於睡眠期，每次持續時間有 乍小時以上，而且在睡眠時偶而有眼球運 動及反常睡眠之腦波，情況與人類相似。 人類以外之哺乳類，其睡眠情形與我 們人類相同。家鼠是夜行動物，在白天會 斷斷續續的睡;牠在「養神」時，其腦波與 睡眠期相似，但都很淺且容易睡醒。在家 貓、家狗的睡眠報告亦相當多;牠們不但在 白天閉甘睡覺，夜間亦作較長時間的睡 眠，淺睡或反常睡眠的腦波隨時口j 見。 般而言，在家飼養的所謂「寵物J '其睡眠 時間較長;家貓、家狗是最好的例[-;野性 的狗、貓，其睡眠時間相當短。動物中睡 眠時間最短的動物恐怕是長頸鹿。因為很 多人都沒有看過長頸鹿在睡覺。但告人報 告;在t惠國法蘭克福動物園捏觀察到長頸 鹿之睡眠。他們作如 I.;" 的報告: 1.長頸鹿是在夜間確實有睡，{£I其睡眠方式 是多峰且片斷式的。 →夜有 5-10 次， 夜的睡眠時間總共20 分鐘左右。 2 睡眠姿勢相當奇怪，且IJ 長頸 l(jJ 後肢彎曲， 輯、臥，頭尖著地。 這種姿勢似相當勉強，因此容易睡 醒。長頸鹿雲睡，不得不採某種姿勢。{[1 一 17 睡眠你知多少事?(一) A 旦有事，卻甚不容易站起來，I 而影響牠 們的生存條件。因此長頸鹿不得已犧牲睡 眠次數與時間。有人檢查牠的腦波，發現 長頸鹿在反暫時，已是淺睡狀態，而且這 種淺睡在一天rfl 有好幾次。果真如此，長 頸鹿 20 分鐘左右的睡眠時間也足夠回復體 力之用(新福，1985;
Kristal 與 Noonam'1979
)。 海豚是由陸 t 倒到水中生活的動物， 用肺來呼吸。 一般認為牠在水面上浮游時 或在水底下時做很短暫的睡眠。蘇聯科學 家 Mukhametov 等記錄海豚在不受拘束、自 由行動條件 F 的腦波，發見海豚在游泳時 叮以使左右大腦半球分別睡眠(單半球慢波睡眠 unihemispheric
slow-wave
sleep) 。換句 話說牠可以邊睡邊游泳(Mukhametov 19肘，1987
,
1988) 。他們研究海豹 (Mukhametov 等，1984
,
1985)
，白鯨 (Lyamin 等，2002)
的睡眠腦波發現牠們也同海豚'有單半球 慢波睡眠。 牛、馬可以站著睡，但躺著地上反興 咀嚼時亦可以有淺睡，但深睡較少。站著 淺睡時頭下垂，是因為在淺睡時，頸部肌 肉緊張性減少或消失之故。但腰部、腳部 肌肉之緊張性卻不會消失。牠們在深睡時 會閉日，脈拍徐緩，胃運動變慢等。每次 之深睡，其時間相當短，但。天有好幾次 深睡，不過其深睡時間輯、共有30 分鐘左 右，除深睡外，還有兩個半小時的淺睡。 另外，據腦波的紀錄，牠們-天大約有8 次在右，眼睛展開著，但腦波上已有睡眠 腦波(新福， 1985) 。至於老虎、獅子等，體型較大肉食動物，可以在夜間躺臥，能 長時間的睡眠。 一般來說，靈長類的行為是白晝活 動，夜間睡眠，其腦波亦與人類極相似。
三、眠與死、昏迷
俗話說「死是永遠不會甦醒的睡眠」。 換句話說，暫時性的睡叫眠，而長睡不醒， 永久性的睡叫做死。但由生理學的立場來 說，死就是死，決不是眠。眠與死，不是 比較睡眠時間之長短問題，兩者不相干， 根本不能比較的。我們也常聽人家說「某 某人睡得像死人一樣 J '但這不是死而是 睡。睡與死，外觀很像，我們雖然沒有經 驗過「死 J '但我們卻可以想像「死」是怎 麼回事。雖然偶爾也有人入睡以後就不再 覺醒的，但入睡以前大家都期待再過幾小 時後苦定會覺醒。 國 l 紐約 Metropolitan Museum 所展覽陶 瓷上畫出之 Hypnos( 睡神)與 Thanatos( 死神)雙生兄弟。他們抱著Serpedon(
Zeus 及 Europa 之兒子)傍立者為 Hermes (God 之使者) 如前述，一般人的看法中，死與眠是 非常接近，希臘神話裹的死神 (Thanatos) 與睡神 (Hypnos) 是很親密的雙生兄弟(圖
一)。但其本質是完全不同的i 眠的本質是
在「自我」的消失，成為一種有生命的「物 質 J '換句話說是以「意識」之存在與否， 來確定死與睡。 男外，昏迷在外觀上亦與睡眠很相 似。意識的消失，在醫學上稱為 coma (昏 迷)。因為睡眠也沒有意識存在，因此昏迷 與睡眠外觀上是很相像，但睡眠是自然界 的正常生理現象而昏迷是病狀。昏迷與睡 眠有如下很明顯的差異: 1.昏迷不能用外界的刺激來使它覺醒。大聲 叫名字、給與檸痛或拍打等外來之強烈刺 激都不能引起覺醒;但睡眠即可以接受外 來刺激，如果刺激稍大就會覺醒。換句話 說，睡眠時對外來刺激引起反應之闌值雖 然是相當高，但還可以接受刺激而引起反 應(覺醒)。 2.睡眠時呼吸、脈搏等的自主神經系機能變 慢，但有規律。昏迷時，有時會打算干或呼 吸不規則、心跳不規律等，有時也會有發 燒、發汗等特異症狀。 3. 除此之外，昏迷時，眼臉反射或瞳孔反射 多半消失，朧反射亢進，偶有身體瘦學等 症狀。但這些症狀在睡眠時是不會有的。 更重要的是睡眠在睡醒後，精神百 倍、氣氛爽快，但昏迷醒過來，往往精神 萎不振、氣氛沮喪等情形。四、我們能不睡嗎?
一個或兩個晚上不睡覺，我們還可以 忍受，雖然隔天也許會有頭重腳輕、無精 打采、做事都不對勁。如果被要求再連續 三、五天不睡的話，恐怕很多人都不肯答 一 18 一應、吧。但這世界 f二無奇不有，雖然是人數
極少但仍有被稱為「無(睡)眠人」的 1羊
人。這些人都身心很健康，一般人在就寢 時，他(她)們照樣可以正常仁 仁、 L 班。這 些人與所謂失眠患者不同的地方，是他(她) 們都不想睡，對睡眠不感興趣。他們有些 人接受連續幾星期整夜的腦波測試，結果 有整晚確實沒有睡覺的人，但也有人每晚 只睡了平均占小時左右的覺。有人用追蹤 方式記錄某無眠人的生活行為，發現這位無眠人在兩星期內只睡了共 101 分鐘，換
算起來每晚只睡 8 .4分鐘。這些無眠人甚麼 時候開始無眠呢?有位男土說是生來具 有，也有人認為遇到交通事故，腦部受傷 後開始不用睡的;有位主 t 說她是難崖嬰 兒;有的人(男性)發覺到，自青少年時期邁 入成人的過程中，慢慢開始不需要睡覺 等，如此，發生原因及時間是都不一。現 在這些人散居在英、法以及澳洲等國家(井 上， 1997) 。 撇開這些極少數情況特殊的人外，我 們都需要睡眠的。如果我們幾天都不睡， 會引起怎樣的結果呢?對這問題，很早以 前就有很多人感興趣，也做過好多實驗。 離現在-百多年前，法國生理學者Manaceine
(1 894)曾作實驗。他把 A 些幼犬 設法使牠不睡(斷眠實驗);如此經過 4~6 日後，這些幼犬都死亡。在斷眠實驗當中，牠們的體溫都變低、紅血球從500 萬 /mm
3減少到 200 萬/mm
3; 牠們快要死亡時，因
血漿濃度升高， Imm3中紅血球數目反而增
加、有腦部灰白質微血管出血等症狀出 睡眠你知多少事?(一) 現 O 生理學者Tarozzi (1899)利用 3 隻成狗， 同樣做斷眠實驗。結果發現斷眠後於第9 H 、第 13 日及第 17 日，各死 A 隻。解剖 屁體檢查，結果發現每隻狗之腦神經細胞 皆有變性現象(degeneration)0 其後才三 20 世紀，陸陸續續又有人做同 樣之斷眠實驗，有人使狗斷眠 505 小時。 這次之實驗，狗並沒有死，但身體相當虛 弱。經解剖後也發現其腦組織有變性;有 人利用家兔斷眠 6 至 31 日，發現都會有體 溫 n:if(降低 4~5°C) 、脈搏、呼吸變慢等 現象，但都沒有死亡;也有學者利用古干 大白鼠，不讓牠們睡 3~14 日，發現牠們 也未死亡。若有死亡，其死亡之原因是互 相打架而被咬死的。因此現在對動物之斷 眠，會不會引起死亡?到目前未有定論(朝 比奈， 1959) 。 斷眠在人類的研究，最早由美國學者 以科學斷眠實驗進行(1 896) 。研究對象是三 位健康、年輕男性。斷眠時間為 90 小時， 在斷 §N 期間記錄三位受試者之心理學、l' 理學各方面之變化。依其報告，在斷眠後 第半天晚 l二，他們的身體與心理狀態、並沒 有發生大礙，但至第二天夜間，他們都很 想睡。然而保持不睡最困難的時候是第王 天黎明時。如果這時候不給與強烈的外來 刺激(如:拍于、大聲叫名字等)時，他們都 倒地就睡著了。第二半夜到第三天早上， 即有-人有知覺障礙;他看到混有很多顆 粒的黏性渦流在地土滾動:這種幻想在作 充實驗，入睡 II 小時後就完全消失。 至今，斷眠時間最長的世界記錄是 264 19 一小時 12 分( II 天叉口分) ，是美國聖地牙 哥的高級中學的 17 歲學生 Randy
Gardner
君所創造(Gulevich 等， 1966) 。他在斷眠 4-5 日後，引起神經過敏、多疑、記憶障礙、 作自 H 夢。雖然有些知覺障礙，但他仍然 還沒有發牛神經症狀。這位高中生創造世界紀錄後倒地連續睡了 14 小時 40 分後，
體力就差不多回復了。他經過長時間的斷 眠後，對包圍他的記者們說「我能夠不睡II
R
'是完全靠毅力」。 日本學者也曾經作了斷眠研究 (1966 年 8 月)。受試者是 23 歲的年輕畫家，持有 101 小時 8 分 30 秒不睡之記錄。;在斷眠期 間，他隨時接受腦波、體溫、血壓、心跳、 呼吸數等檢杏。他在斷眠開始之初，食慾 極旺盛，體重增加了1.5公斤體溫白天較 高，夜晚變低，呼吸、心跳等生理現象都 在保持正常的範圍內，但到斷 §R 末期，他 的精神機能、心理狀態都極受影響。報告 顯示，他在開始斷眠 2 日內並沒有什麼痛 苦，也可以完全覺醒，心理測驗正常，但 到斷眠後第 3 天，他只想睡覺，對閃光測 驗(刊 icker test) 之成績急遲降低:錯覺、 幻覺相繼產生，而且他只要 4 閉目，在腦 波上就有 θ 波(睡眠後期，深睡期之腦波) 代替 α 波(淺睡前期之腦波)出現。他在斷 眠第 2 天內，他還拿著畫筆來繪圖，但第 3 天後就根本不想繪圖，最後把畫筆去去不 顧(時實， 1988) 。 1968 年 9 月，美國洛杉磯加州大學 (UCLA) 與聖地亞哥美國海軍研究所共同 計畫作了斷眠實驗( Pasnau 等， 1968) 。這 次之研究目的並不要求長時間的斷眠，而是研究斷眠。天 8 夜)對受試者身心之影
響。實驗對象是 20 歲左打 4 名男子，在 205 小時的斷眠前、中、後均受嚴格的生理學、 心理學的檢查。這實驗中發現且值得注意 的是斷眠五天以後，他們對睡眠的欲求稍 為減退。長期絕食情形中可見的「第五天 轉換期現象」亦在長期斷眠實驗中可以看 到。 山以上各實驗結果'. ，我們可以推想， 人類大腦新皮質的正常精神活動只能夠維 持 2 天主右，每日 8 小時主右的睡眠時間， 是維持我們身心健康及社會秩序上所必需 的。五、 REM 睡眠與 NREM 睡眠
睡眠與覺醒的境界點在那裹一?對這個 問題的看法，過去相當分歧。不過，現在 大部分的睡眠研究者所同意的境界基準是 依 1968 年由美國睡眠研究學者 Rechtschaffen 及 Kales (1968) 共同提出的論 文。他們提出覺醒期外，人類之睡眠深度 分為四階段，即: 覺醒期:l
~床後未進入睡 NIJ 覺醒期 (awake) 。 由腦波來看， {~振~區(l owamplitude
,
low voltage)
，快波(fastwave)
(.在安靜閉目時:α 波， 8-13 的，情緒興奮時:β 波， 13 的以 t~ )出現 O 第 -f弟級睡眠(
Stage I )
:這段時間多半都 很短，是覺醒移行至睡眠開始之時 期。在這時段，閉目時眼球有慢速轉 動。在腦電圖上，有全般性低振帽， -20 一睡眠你知多少事?(一) 再以 8-l3c/s 的 α 波混入社;其中。 第二梯級睡眠(
Stage 2)
:電位由小變大而 又變小的 (12-14 cis) 紡鍾形腦波(spindle)
，有時會混有特殊形狀的腦波(K
complex)亦出現。 第三梯級睡眠(Stage 3 )
:大振幅'慢(低速)波 (slow wave)(0.5~4 cis) 之腦波 (δ 波)出現。 第四梯級睡眠(
Stage 4)
:在任意單位時間 內有一半以上之腦波出現慢(低速)波 時，被認為睡眠已經在第四梯級(圖 研究學者們習慣 l二，以第→、二梯級 睡眠合稱為淺睡眠，第一大;、凹梯級睡眠合 稱為深睡眠。Kleitman ' 1957 a
,
b ;
Dement 及 Wolpert' 1958) 。其後法國腦生理學者 Jouvet 及Michel ( 1960
)發現貓等動物也有眼球快速 運動之睡眠，但他另外注意到貓頸部肌電 圖緊張同時消失 C 他們認為這不僅僅是賦 活現象，同時這賦活現象也被抑制的異常 現象，於是提倡稱它為反常睡眠(paradoxical
sleep) 。 第凹梯級睡眠，因其腦波速度很慢， 除了"深睡"這個名稱外也被稱為"慢速睡 眠"。但因入睡後第一梯級時的新皮質腦波 與反常睡眠時之腦波(新皮質)極類似，引 起判讀腦波時之困擾。因此在1961 年創設的睡眠精神生理學會(Association
for the
Psycho-physiological
Study
of
Sleep
,
覺醒
第一構組
第二樽級
APSS)
，特別對人類的睡眠加以規定;即以有無眼球之急速運動來分;睡眠如果有急
速眼球運動者，稱它REM 睡眠 (Rapid
Eye
Movement
sleep) 而不再稱它為反常睡眠，而對-般睡眠，因沒有REM ，稱它為
NREM 睡眠(Non-REM司 NREM sleep) 而它 又吋以分淺NREM 睡眠與深NREM 睡眠。 但對動物之睡眠即沒有規定，不過，一般 研究者還是分為慢波(低速)睡眠(包括 NREM 全部)與反常睡眠兩種者較多。 我們在 NREM 及 REM 睡眠時，除了 眼球之運動外，其他體內各種生理機能亦 有明顯的不同，如呼吸、心跳率、血壓或皮 膚阻抗都有不一樣之現象出現(圖三)。 絕大部分的健康成人，這 REM 及 NREM 兩種睡眠，大約以1.5 小時左右做一 問期(圖四)。最初之2 周期，換句話說，入 國 2 覺醒及入睡四梯級及REM 睡眠時的腦 波記錄.記錄由上而下:覺醒及第一 至第四各梯紋。 第四總紐 第三串串級
I sec
在 1955 年，芝加哥大學睡眠研究所 Kleitman 及 Dement 兩人共同研究嬰兒睡眠活睡眠 (activated
sleep)
(Dement 及時，發現嬰兒在熟睡，但偶而眼臉(皮)下的 眼球作快速運動，且臉孔、于指等也會動， 但腦波是入眠腦波。他們認為這時候嬰兒
在做夢。於是以其特異睡眠型式，稱為賦
睡後之 3 小時，會有深 NREM 睡眠出現， 其後以淺 NREM 與 REM 所組合的睡眠。 在圖向中，各周期終了時會有淺 NREM 0 閃此如果入睡 4.5 、 6 、或 7.5 小時後起床， 會有氣氛清爽，充滿活力的感覺。 覺醒 斬單草腦電 l司 反常睡臨 正常毆霞
.-....
巴里神吋~
頸部肌肉肌電罔 -~」-A「……
一…
•…
且已向叫.".--. 制開-輔岫~帥 ...崗峙 度膚電阻抗 ~ 甲、/、， --、--、- --、-一一一 圖 3 貓覺醒、正常(NREM)睡眠、反常睡眠 (NREM)時之多項記錄 O 記錄由上而 下:新皮質腦電圖、眼球運動、頸部 肌肉肌電圖、呼吸運動、心電圖、血 壓、皮膚電阻抗。(時實，1988)
新生兒 1 揖 4 揖扣 先注可以憑這i[fJ 10 萬 r、"、 甲、當遙揖喵儡崗組詩略研扭曲， 成人 老人 T 18 18 6 圖 4 新生兒、 l 歲幼兒、 4 歲兒童、 10 歲 學童、一般成人及老人的睡眠時間及 睡眠樣式。(井上，1997)
各種動物在長時間之睡眠中或不活動 期間，除了各有獨特的睡眠姿態外，對各 種刺激引起反應的閩值升高，在入睡以前 會尋找隱蔽、安全、舒適之場所等行為。 魚類、兩棲類之長休息時間內，未發 現有高振幅、慢波睡眠(相當於人NREM 睡 眠)與 REM 睡眠; 有些爬蟲類只有高振幅 慢波睡眠，而令部分爬蟲類和鳥類有高振 幅慢波睡眠中混有少部分之 REM 睡眠， 在哺乳類即有 NREM 及 REM 睡眠，尤其 是人類，有很明顯的NREM 和 REM 睡眠 的交替(表)。 表一 動物睡眠時之特{ft: 靈o
中間 鼻而 爬 兩 色 軟 E三王匕T 長乳
類 蟲 牛妻 類 體 蟲 類 類 類 類 動 中勿 不活動期長+
十+ + +
交日節律之影+ +
十+
十1
十 在言自三「5 閱(直之上昇+
斗+
十+
十+ +
特有睡眠姿勢1
十+
十+ +
腦波:局振幅 慢波 (NREM 睡 十 十 十 眠)REM
§垂§~ (取自:Meddis ' 1977
;井上，2002 )
o主: “寸"表示有此特徵;“"表示無比 4i-位止。) 在 NREM 睡眠與 REM 睡眠中，腦神 經消耗葡萄糖量如下表二。 表二 睡眠時腦內葡萄糖之清耗量: (安靜 覺醒時，腦消耗葡萄糖量是佔全身熱 能之 18%)
腦內葡萄糖消耗量NREM (2+3)
覺醒時之-23%人
NREM (3+4)
梯級時 覺醒時之-40% 梯級時(Maquet 1995)
猿NREM
覺醒時之-30% (Kennedy 等 1982) (取自:日本睡眠學會)NREM 與 REM 睡眠時之腦部活動'I育
7-7
形，如表三。 表三 睡眠時之腦部活動情形: NREM 睡眠 REM 睡眠 1.腦溫 2.腦血流 3. 葡萄醋代謝 4 皮質神經細胞之 活動 5. 意識水準 (取自井上，
2002)
由表二、三，可歸納 NREM 睡眠是使 大腦鎮靜化，而 REM 睡眠是使大腦賦活化 的睡眠，兩者關係是互補。六、睡眠的進化:
睡眠之表現與腦結構很有關係。因此 隨著腦部構造的發達，睡眠型式亦有所改 變。無脊椎動物似有睡眠的行為，大都隨 著「日節律 circadianrhythm
J 之變化而引 發的。與其有發達腦構造之溫血高等脊椎 動物之睡眠間，其實質上是有極大的差 異。現在研究的睡眠現象，大多以脊椎動 物為主，對低等動物的昆蟲等一般無脊椎 動物之睡眠研究，至今仍缺少正確的研究 資料。更談不到無脊椎動物至脊椎動物之 間的睡眠現象進化情況。 在脊椎動物間的睡眠之進化，蘇聯有 名睡眠學者 Kalmanova 持有如下的進化系 統樹的觀念(Kalmanova'1982)
(圖五)。她 納入當時的睡眠研究學者如Meddis(1
975
,
1977
)、 Allison 及 Twyver(1
970
,
1971
,
1972
,
1974a
,
b)
，以及她自己的研究結果
睡眠你知多少事?(一)(Kalma
n<)o
va
1979， 1981 ， 1982)' 推出脊椎動 物間的睡眠進化路線。她發現變溫動物之 魚類及兩棲類，牠們在一天內某時段裡會 停止活動，這看來頗像睡眠，她稱它為原 始睡眠(primary sleep) 。這原始睡眠是脊椎 動物睡眠之原型，它一直維持到2 億 5 千 萬年前出現的爬蟲類時代，而變形為「中 間睡眠 J' 然後再經 7 千萬年後才出現的哺乳類身上成為「真睡眠」。但哺乳類中最
原始的單孔類(如鴨嘴獸等)至現在還保 持著中間睡眠。在此，所指真睡眠，即指 高等脊椎動物，如恆溫動物的鳥類及哺乳 類之睡眠。因為由腦構造之複雜變化引發 高等行為之表現以及特定睡眠姿勢等，都 明顯的可以辨別出睡眠與覺醒，因此電些 脊椎動物之睡眠稱為真睡眠。真睡眠之另 一特徵是，它可以分為NREM 睡眠與 REM 睡眠。 如果是真睡眠才是真正的睡眠的 話，它只有在恆溫動物中出現。由此可以 推想，睡眠是在特別複雜的高等動物所持 有的休息機能。...
•••
脊椎動物睡眠演 化樹。(井上，1997)
中間睡眠在鱷魚、龜等爬蟲類中看到。 牠們比兩棲類高等，由其行為上可以明顯 一 23 一的看出來有睡眠現象。若記錄其腦波且 rJ 有 特殊腦波(棘波 spike) 出現 (Allison' 1971) 。 有些研究者研究爬蟲類的眼球運動與腦波 的關係，認為爬蟲類亦有 REM 睡眠
(Ayala-Guerrero' 1987 ; Huntley'
1987) 。 F 表(表四)、 分章， 600I-\. 500卡\
-睡眼(租車和) 400L 一一 表四 各種動物一日睡眠量(小時/日) 250 冊 150 卜、 | 、、-- ;深睡 (NREM) 時 50 f- 一 間一 (取自 Meddis'
1977
;井上，2002)
較有趣的是鳥類以下的脊椎動物沒有 反常睡眠，如果有之，其時間極短。據報 告，鴿子或家難的反常睡眠僅有的秒/一 次。但在哺乳類，尤其是于中高等哺乳類， 覺醒(睡眼中的)100卡~十
I ___NREMZ 第一棉轍 。 1020304050607080 攝 年齡 圖 6 人年齡與 NREM 、 REM 、極淺睡狀況 下之睡眠時間。(大焦，1997)
REMD垂 lilt::1\
動物名稱 時間 動物名稱 時間，馬
2
大程提、 j完熊12
于、山羊、亞洲 小白鼠、大白 象、非洲象、驢3
鼠、灰色狼13
狸5
家貓14
灰色海豹、巴西6
1九捨之17
1莫 人、家兔、天會8
j九j余之一18
主EEi1L 黑猩猩、拂拂9
大茶色蝙輯、小
19
茶色蝙輻 美洲虎o
大樹擷20
i每 jEfJ.II
七、睡眠的性質
隨著我們身體的發育，睡眠有-定規 則的變化。所有動物在剛出生不久峙，睡 眠時間都相當長。隨著成長，睡眠時間會 變短。因此年齡與睡眠時間之間確實是有 相關的。 l 週期性 自幼兒期辛辛成年期，隨著腦成長， NREM 睡眠與 REM 睡眠在睡眠期間內所佔 的比率會有變化，即NREM 睡眠: REM 睡 眠此，在新于兒是 I: I
'周歲兒有 3: I '
而成人即是 5:
I 的比例。 幼兒的成長快，他們在睡眠巾由腦 F 垂體分泌生長素 (growthhormone)
，因此發 育旺盛且快，在覺醒時，他們在運動或思 考的活動多，體內熱量都在消耗，這會抑 制主長素的分泌。至於老年人之睡眠如像 嬰兒期，有多峰性睡眠的傾向;他們一天 內可小睡好幾次，但睡眠時間之總計還是 很短的。依大熊(1997)或 Cauter 等 (2000) 的 研究發現老年人睡眠的共同現象是REM 睡 眠時間的明顯減少，而且容易睡醒是其特 徵之-(圖六)。 2. 睡眠時間 在動物界裡因動物種類不同，其睡眠 時間短到 2 小時到多達 20 小時左右者，如 一 24睡眠你知多少事 ?C 一)
(資料來源: 國科會 92 年 7 月)
對峙 RL~ 做學 [Ittr
I
:JiH 究之機構有國際組
#哉的 WFSRS
(World Federation of Sleep
Research) 。它付1 夫國睡眠醫學會(AASM) 、 想過著 R1欠緊張忙碌，吃飯、睡覺不£峙， 這容站引起失眠。 除此之外，現在我國民 眾們飛機到國外出差、旅行機會很多，而 到國外閃仆節律(circadian rhythm)臨時調 節手坊，引起時差失眠之機會太太增加。 如何解決這些睡眠障礙?這將是我國及其 他已開發國家之重要課題之 表 h 是我國學者在這卜年來，IITJ 行政 |吭岡家科學委員會以睡眠研究為題，申請 村經核定通過的專題計畫案數，及該計畫 中的有關睡眠障礙專題計畫案數之一覽 表。 由表 11: 看出，研究者學者在十年來所 提出的睡眠有關的研究專案，其 1 至乃咕 :分之:克布皆為與睡眠障礙有關的問 題，口l 兒睡眠障礙問題是受我|科學者們的 垂視。 表五 以睡眠研究為題，向國科會申請並經 核定通過的專題計畫案數
「民國 )核定通過的有
(J空1f度) 關睡眠之專題 有關睡眠障礙
百十主案數
專題計書案數
81
1
82
83
3
~~
I
~
I
~
85
2
8 6 3
2
8 7 3
2
8 8 5
2
8 9 l 3
3
9 0 5
5
9 1 8
3
9 2 4
2
5
八、國內睡眠研究實況
我岡已經是經濟i白皮持!是一國家./于 (92)年，我岡民平均所得 GNP;I守達到J jE 13 、 058
美元(行政院統計日 -92 1j亡) ，牛竿而環境改 善，且在全民保險制隨之卡，老 f 令人所姑 息之癌的:、心臟病等，閃何到過峙的醫療 喔理得以延長眠命，乍均壽命 1)\ 隨苦提高 (民國 71 年:男 70 歲，此 75 歲;90
年代， 已提高到男 73 歲，此 79 歲); 65 歲以[--老年人口帝度在民國 71 年， 1草 f占全因人u 之
4.55%;
20 年後之今天，也:J1f U 增加 211"f 為
8.95%
(內政部人口結構變遷-91 年) ，如此 我國將進入高齡社會。 1M 高齡人非姑息的外，另?寺徵是不易入睡，而老人人LJ
多，這問題就出來。此外，我國自農業 社會進入已是半 1: 業社會，民眾為你)f司開 其反常睡眠時間較長。此l老鼠的lsi 'W;~·制民 佔全睡眠時間的 10 ~ 15%' 家都i1ILi30% '
人類幼兒 11Ii50%
'成人的干]- 20% 。 升空草食動物之~ffi §民時間本n '~~~18 0 [天| 為草食動物被肉食動物所捕殺之機會相常 犬，所以為保護白己，需要時常警戒，凶 此其睡眠們然變很淺，時間父悶。 1frJ U 旱 的熱量低，草食動物言ljl要長時間的採食 J 能應付身體之需求挂° YWI 二公|詞在:吸收食 物營養， 心出採食;休息[! J 亦有反喝運動 if 消化作用。放牧中的馬，花 f 睡眠時間的 2 ~3 倍時間在吃草 0& 之，肉食動物之隔 H此 時間長，抓到欠獵物，叫以攝取自蛋白、 高熱量之物質 η|大|此不必的獵食，原野奔 跑，白然就iJ時間休息、開眠。 25 一亞洲睡眠學會 (Asian
Sleep Research
Society、 ASRS) 、澳洲睡眠學會(AS蚓、加拿大睡眠 學會(CSS) 、歐洲睡眠學會(ESRS) 、拉丁美 洲睡眠學會(FIASS) 以及美國睡眠研究學 會的RS)等七個學會所組成。亞洲睡眠學會 是 1994 年成立，其成員現在除我國以外， 還有日本、韓國、新加坡、泰國、印度、 巴基斯坦及其他等共有卡四個會員國參 加。 睡眠的有些問題，表面上看來似好解 決，但其內容是相當複雜，尤其睡眠障礙 之問題是包含極深刻的問擾。它不會即時 直接侵害吾人注命，但長期的睡眠障礙大 大傷害到我們身心、生活品質。如何解決 睡眠障礙問題?這將是每天過著緊張生活 的我國人民所面對的問題。 參考書籍及論文、報告 I.吳京.(
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