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“短睡眠基因”:为何有人只需睡四小时?

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一幅插图描绘同一人坐在床边的三个姿态:第一个姿态中,他用一只手托着头;第二个姿态中,他双臂向上伸展;第三个姿态中,他正穿过一道明亮的黄色门口。
María Medem/ BBC
有些人确实只需极少睡眠也能维持良好状态,但要判断自己是否属于这类人,可能并不容易。

自她有记忆以来,艾米·普格·伯纳德(Prof Aimee Pugh Bernard)就不需要太多睡眠。她通常在22:00左右上床,04:30左右醒来。

“我完全清醒,根本无法继续待在床上。”她说。

有时候她无法立刻入睡,总共只睡五小时,但第二天仍然精力充沛。她会带狗散步、在健身房完成一小时高强度运动,并在08:00之前累积一个半小时的工作时间。

她本身是科罗拉多大学(University of Colorado)的免疫学教授,朋友们对她能睡那么少却能完成这么多事情感到惊讶。但在她的家族中,这很正常,因为她的父亲和兄弟也是如此。

伯纳德是少数,我们大多数人都需要更多睡眠。

根据美国国家睡眠基金会(National Sleep Foundation)最新的证据回顾,26至64岁成年人平均每24小时需要约七至九小时睡眠。

人们所需睡眠时间为何存在巨大差异,一直是个长期未解之谜。过去几年,科学家确认遗传因素是重要因素。

而制药业希望从中找出线索,开发新药物去治疗睡眠障碍患者。

不仅睡眠时间短,还避免记忆力受损

2019年,伯纳德得知了自己拥有这项睡眠“超能力”的可能原因。

加州大学旧金山(三藩市)分校(University of California, San Francisco)一个研究团队,发现了一种与人类睡眠时长相关的基因突变。

携带这种突变的人通常在正常时间就寝,但他们会很早醒来,每晚往往只睡四至六个半小时。伯纳德向研究团队寄出血液样本后,发现自己正是其中之一。

这种罕见且可遗传的状况,被称为“家族自然短睡眠”(familial natural short sleep, FNSS)。自那之后,科学家又发现了数种与家族自然短睡眠有关的突变。

研究团队首席研究员、分子生物学家傅嫈惠表示,该领域最大的谜团之一是,患有家族自然短睡眠的人似乎在极少睡眠下依然“状况良好”,个中原因仍在研究中。

证据显示,与家族自然短睡眠有关的基因变异,不仅会导致睡眠时间较短,还可能保护携带者免受相关后果影响,如记忆力受损。

来自台湾的傅嫈惠教授于2019年主导的一项实验,将一种与家族自然短睡眠相关的突变引入小鼠体内。研究团队发现,携带相关变异的小鼠不仅睡得较少,似乎还能免受记忆缺陷影响。另一项测试则发现,携带部分这类变异的小鼠较不容易出现鼠类版本的阿兹海默症(Alzheimer's disease;阿尔茨海默症)。

2014年,一个国际研究团队研究了一对人类异卵双胞胎,其中一人携带短睡眠突变,另一人则没有。研究发现,携带突变的双胞胎平均比其兄弟姐妹少睡约一小时。

研究人员还发现,当两人都被持续保持清醒38小时后,携带突变者在表现测试中的失误次数,比另一人少约40%。

研究人员亦发现两人的睡眠模式存在一些有趣差异。尽管携带突变者睡得较少,但他的非快速动眼睡眠(non-REM sleep)几乎与兄弟相同。其中包括慢波睡眠(slow-wave sleep),即所谓的“深层睡眠”,这可能意味着他在某些方面能从有限的睡眠中获得更多益处。

制药业的梦想

傅嫈惠表示,这个领域的研究仍在进行,而且极其重要。

在制药产业中,有人希望有朝一日,对短睡眠者的研究成果能促成治疗睡眠障碍的药物问世,或帮助军事人员在较少睡眠下维持运作。

为此,科学家不仅要了解这些变异是否能保护短睡眠者免受负面影响,也必须弄清楚其具体机制。若缺乏这些资讯,开发出的药物可能会产生意料之外的副作用。

傅嫈惠说:“你必须了解它如何运作。你不希望自己睡得更少,结果在10年、5年或20年后罹患阿兹海默症、帕金森症(Parkinson's disease;柏金逊症)或癌症。”

托马斯·爱迪生(Thomas Edison)身穿深色西装并系着领结的黑白照片。他坐在一台早期留声机旁,手握其把手。
Getty Images
电灯泡发明者之一托马斯·爱迪生(Thomas Edison)曾表示,他每次睡眠从不超过四小时。

好处与风险

研究估计,睡眠时长约有30%至65%受到遗传影响。

换句话说,人与人之间睡眠时间差异最多有65%可由基因解释。迄今为止,研究人员已发现数百个基因组区域会影响睡眠时长。

伦敦国王学院(King's College London)遗传学家伊莎贝尔·奥斯汀—齐默曼(Isabelle Austin-Zimmerman)及其团队表示,对一般人而言,基因差异或许能解释约20分钟的睡眠时长差距。

针对这些较常见的基因变异,能否减轻睡眠不足影响的研究仍然有限。

不过,由伦敦大学学院(University College London)临床学术产科及妇科医生基娅拉·彼得罗塞利尼(Chiara Petrosellini)领导的一项最新研究找到了一些证据。研究团队分析了343名患有双相情绪障碍(bipolar disorder;躁郁症)且曾生育女性的基因资料。

研究人员根据疑似与短睡眠有关的突变存在与否,评估她们成为短睡眠者的可能性。结果显示,评分最高、最可能属于短睡眠者的女性,其产后精神病风险只有评分最低者的一半,失眠方面也出现相同趋势。

研究人员指出,仍需更多研究验证,但这些人有可能在较早的人生阶段,已发展出较高的睡眠中断耐受能力。这或许减轻了产后睡眠受干扰对情绪造成的影响。

不幸的是,从基因上倾向短睡眠并非总是有益。事实上,奥斯汀—齐默曼及其团队针对更大规模人群(并非专门研究患有双相情绪障碍的母亲)的研究发现,一般而言,与较短睡眠有关的基因变异和较高的失眠风险及疲劳感有关。

这些变异还与多种心理及身体健康状况有关,包括注意力不足过动症(ADHD;注意缺陷多动障碍/多动症)、忧郁症状及第二型糖尿病。

这并不一定表示短睡眠或容易短睡眠,会导致这些疾病。但这确实意味着,短睡眠的基因倾向,并不总能保护人们免受这些风险影响。

无恙的错觉

一名留着及肩长发的女子坐在手提电脑后方,闭着眼睛用马克杯喝饮品。她用空着的那只手比出一个“OK”手势。
Getty Images
短时间睡眠后仍感觉良好,并不一定代表思考能力和表现没有受到影响。

更复杂的是,即使我们自认在睡眠不足情况下仍能正常运作,也未必是最可靠的判断者。

有研究发现,当健康成年人每晚只能在床上待四或六小时时,他们在各项认知测试中的表现会持续变差。

然而,两星期后,参与者仍将自己的睏倦程度评为仅“略有睡意”。

华盛顿州立大学(Washington State University)睡眠与表现研究中心(Sleep and Performance Research Center)睡眠科学家汉斯·范东根(Hans van Dongen)共同参与了这项研究。他表示,你会逐渐出现更多功能损害,但同时也愈来愈察觉不到这些损害。

许多人确实比其他人需要更少睡眠,这一点仍然成立。范东根本人的其他研究也发现,有些人对睡眠剥夺更具抵抗力。但这意味着,要理解这些差异,比起单纯询问一个人睡几小时或隔天感觉如何,要复杂得多。

从长远来看,像奥斯汀—齐默曼和傅嫈惠等人的基因研究成果,或许有助找出哪些人真的能以极少睡眠维持良好状态。同时也能辨别出那些自觉良好、但实际上较容易出现功能受损风险的人。

最终,人们希望这些发现能催生药物,帮助短睡眠者提高对睡眠不足的耐受力。

但在此之前,这些研究成果仍能帮助人们了解,自己为何会以某种方式睡眠。

伯纳德表示,得知自己携带 FNSS 相关变异之一后,让她如释重负。身为科学家,她早已知道人与人之间存在天生差异,睡眠也是如此。她也一直很珍惜这些额外时间,让她能在丈夫和孩子仍熟睡时,提前展开一天的工作。

即便如此,伯纳德也曾怀疑自己是否只是特别不擅长放松,或者自己睡不更多是否代表承担了太多责任。

伯纳德说:“现在我有答案了。我知道,从基因上来说,这就是我的样子,而我只能接受它。”

阿曼达·鲁杰里(Amanda Ruggeri)是一名科学、心理学及历史记者。

本文原以英文撰写,我们使用了人工智能协助翻译,并由BBC记者在发布前进行审核。了解更多关于我们如何使用人工智能的资讯。

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