昼夜节律
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昼夜节律
内生昼夜节律控制着觉醒与睡眠的更替,即使在全天照明或黑暗的环境条件下也照常运
行。有一项实验将鼯鼠(flying squirrel)长时间地饲养在完全黑暗的环境中,研究者仍然观察
到它们表现出有规律的活动与睡眠节律,只是这种在无光照恒定条件下的自生节律的周期会
稍短于 24小时。然而,只要环境条件不改变,这样的节律会一直稳定地保持着。
尽管在无光照的情形下昼夜节律也能...
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昼夜节律
内生昼夜节律控制着觉醒与睡眠的更替,即使在全天照明或黑暗的环境条件下也照常运
行。有一项实验将鼯鼠(flying squirrel)长时间地饲养在完全黑暗的环境中,研究者仍然观察
到它们表现出有规律的活动与睡眠节律,只是这种在无光照恒定条件下的自生节律的周期会
稍短于 24小时。然而,只要环境条件不改变,这样的节律会一直稳定地保持着。
尽管在无光照的情形下昼夜节律也能自由运行,然而光照对于该节律的设置调整则具有
重要作用。在正常情况下,对于陆地动物而言,光照的作用如同一个“定时者” (zeitgeber,
来自德语),每天对自由运行周期不恰恰是 24小时的昼夜节律进行调整。对于海洋动物,潮
汐可能是更重要的“定时者”。
在光照条件不正常的情况下,例如宇航员在太空中生活,声音、温度变化、社会交往等就成
为其他“定时者”。有的盲人尽管其生活作息时间很有规律,但其昼夜节律周期可能稍长于
24小时(例如多 15分钟),因此当其发生昼夜节律与生活作息时间不合拍时,就可能引起睡
眠不良。
昼夜节律是否能人为地加以改变?假如有朝一日人类不得不移民到太空,在每天 20或
30小时的星球上生活,他能否适应新的昼夜环境而很好生存?届时人类面临的最大问题可能
不是物质科技等方面的条件,而是本身难以克服的内部生命机制障碍,而生物节律失调是最
容易被预料到的问题之一。
有一些研究采用人造环境对此问题进行探索,克莱特曼(N.Kleitman)在美国肯塔基州的
一个山洞中对两名志愿者进行人体实验,该山洞中的温度(12℃)和湿度保持长久恒定,只有
光照被人为控制,其周期被设定为 28小时,其中 19小时为活动时间,9小时为睡眠时间,
两者重复交替。研究发现,一名被试的体温能够伴随每个睡眠阶段而有所下降,但他总是在
规定睡眠时间到来之前就感到昏昏欲睡,而且也难以按规定时间醒来。另一名被试的作息时
间和体温变化仍然以 24小时为周期,而人为设置的周期如果与其原来的周期不同步,他就
很难入睡。
另一实验以 12名年轻人为被试,让他们在隔绝了自然光以及没有任何其他时间线索的
环境中生活了 3星期。按照时钟上的时间他们应该在晚上 11:45就寝以及在早晨 7:45起
床。该时钟行走速度起初正常,尔后在被试不知情的情况下渐渐加快,最终时针走完一天的
时间实际上只需 22个小时。在此过程中,当由时钟决定的一整天时间实际上是 23个小时的
时候,那些被试的
是:按照规定时间苏醒和入睡并不感到困难,在觉醒期他们也表现得
头脑清醒。然而,当一天时间被人为改变为 22个小时的时候,只有一名被试能够与之相适
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应,其他被试的唤醒程度则按照 24小时的自由运行周期而发生高低变化,并且明显与人为
改变的觉醒一睡眠周期不同步。
从以上实验研究可知,至少对于人类而言,如果将其觉醒一睡眠周期改变得迥异于 24
小时,则是非常困难的。
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