4.1: 什么是意识？

学习目标

• 明白意识是什么意思
• 解释昼夜节律如何参与调节睡眠-觉醒周期，以及如何打破昼夜节律周期
• 讨论睡眠债务的概念

意识描述了我们对内部和外部刺激的认识。 对内部刺激的意识包括感到疼痛、饥饿、口渴、困倦以及意识到我们的思想和情感。 对外部刺激的意识包括看到来自太阳的光线、感受房间的温暖以及听到朋友的声音等体验。

我们会定期体验不同的意识状态和不同的意识水平。 我们甚至可以将意识描述为一个从完全意识到深度睡眠的连续体。 睡眠是一种以体育活动水平相对较低和感官意识降低为特征的状态，这与清醒期间的休息时间不同。 觉醒的特点是高水平的感官意识、思维和行为。 除了醒着或睡着之外，人们还会经历许多其他意识状态。 这些包括做白日梦、中毒和麻醉导致的失去知觉。 我们还可能经历出于医疗目的通过药物诱发的麻醉而处于无意识状态。 通常，即使我们完全清醒，我们也无法完全了解周围的环境。 例如，你有没有在工作或上学开车回家时做过白日梦，却没有真正考虑开车本身？ 你能够完成操作机动车辆所涉及的所有复杂任务，尽管你没有意识到这样做。 其中许多过程，就像许多心理行为一样，都植根于我们的生物学。

生物节奏

生物节律是生物活动的内部节奏。 女性的月经周期就是生物节律的一个例子，这是一种反复出现的周期性身体变化模式。 一个完整的月经周期大约需要28天（一个农历月），但许多生物周期要短得多。 例如，体温在 24 小时内周期性波动（图 4.2）。 警觉性与较高的体温有关，而嗜睡与较低的体温有关。

图 4.2 该图表说明了八名年轻男子在 28 小时内体温的昼夜节律变化。 体温在整个醒来的日子里升高，下午达到峰值，睡眠时体温下降，最低点发生在清晨。

这种每天都在重复的温度波动模式是昼夜节律的一个例子。 昼夜节律是一种在大约 24 小时内发生的生物节律。 我们的睡眠-觉醒周期与环境的自然浅暗周期有关，也许是昼夜节律的最明显例子，但我们的心率、血压、血糖和体温每天都有波动。 一些昼夜节律在我们意识状态的变化中起着作用。

如果我们有生物节奏，那么有某种生物钟吗？ 在大脑中，位于垂体上方的下丘脑是稳态的主要中心。 稳态是指在生物系统内保持平衡或最佳水平的趋势。

大脑的时钟机制位于下丘脑的一个被称为 s uprachiasmatic 核（SCN）的区域。 视网膜中光敏神经元的轴突根据存在的光量向SCN提供信息，从而使这个内部时钟能够与外界同步（Klein、Moore 和 Reppert，1991 年；Welsh、Takahashi 和 Kay，2010 年）（图 4.3）。

图 4.3 suprachiasmatic 核（SCN）充当大脑的时钟机制。 时钟使用通过视网膜投影接收的光信息自行设定。

昼夜节律的问题

一般来说，对于大多数人来说，我们的昼夜节律周期与外界一致。 例如，大多数人在夜间睡觉，白天醒着。 睡眠-觉醒周期的一个重要调节剂是褪黑激素激素。 松果体是一种位于大脑内释放褪黑激素的内分泌结构，被认为参与了睡眠期间各种生物节律和免疫系统的调节（Hardeland、Pandi-Perumal和Cardinali，2006年）。 褪黑激素的释放受到黑暗的刺激，受到光的抑制。

我们的睡眠-觉醒周期存在个体差异。 例如，有些人会说他们是早起的人，而另一些人会认为自己是夜猫子。 昼夜节律活动模式的这些个体差异被称为人的计时型，研究表明，晨百灵和夜猫子在睡眠调节方面有所不同（Taillard、Philip、Coste、Sagaspe和Bioulac，2003年）。 睡眠调节是指大脑控制睡眠和清醒之间的切换，以及与外界协调这个周期。

链接到学习

观看这段关于昼夜节律及其如何影响睡眠的简短视频，了解更多信息。

正常睡眠中断

无论是云雀、猫头鹰还是介于两者之间的某个地方，都有人的昼夜节律时钟与外部环境不同步的情况。 发生这种情况的一种方法是穿越多个时区。 当我们这样做时，我们经常会遇到时差。 时差是由于我们的内部昼夜节律周期与环境不匹配而导致的一系列症状。 这些症状包括疲劳、呆滞、烦躁和失眠（即在一个月的时间内每周至少有三晚难以入睡或保持睡眠状态）（Roth，2007）。

轮班工作的人也可能会遇到昼夜节律周期的中断。 轮班工作是指每天或每周从早变为深夜的工作时间表。 例如，一个人可能在星期一的上午 7:00 到下午 3:00 工作，星期二的凌晨 3:00 到 11:00，星期三的上午 11:00 到下午 7:00 工作。 在这种情况下，个人的日程安排变化非常频繁，以至于很难维持正常的昼夜节律。 这通常会导致睡眠问题，并可能导致抑郁和焦虑的迹象。 这种日程安排对于在医疗保健专业和服务行业工作的人员来说很常见，它们与持续的疲惫和激动感有关，这会使某人在工作中更容易犯错误（Gold 等人，1992 年；Presser，1995 年）。

轮班工作对从事此类工作的个人的生活和经历有着普遍的影响，一项定性研究中报道的故事清楚地说明了这一点，该研究研究了轮班工作的中年护士的经历（West、Boughton & Byrnes，2009）。 接受采访的几位护士评论说，他们的工作时间表影响了他们与家人的关系。 其中一位护士说

如果你有一个合伙人确实在 9 到 5 个办公时间工作。。有能力与他们共度时光，在你感觉不太疲惫的时候和他们共度美好时光。。那将是我遇到的问题之一。 （West 等人，2009 年，第 114 页）

虽然昼夜节律的中断可能会产生负面影响，但我们可以采取一些措施来帮助我们将生物钟与外部环境重新调整一致。 其中一些方法，例如使用图4.4 所示的明亮光线，已被证明可以缓解遭受时差或轮班工作后果困扰的人所遇到的一些问题。 由于生物钟是由光驱动的，因此在工作轮班期间暴露在明亮的光线下，在不工作时暴露在黑暗的光线下，可以帮助对抗失眠以及焦虑和抑郁症状（Huang、Tsai、Chen 和 Hsu，2013）。

图 4.4 这样的设备旨在提供强光照射，帮助人们维持规律的昼夜节律周期。 它们可以为夜班工作的人或受光线季节变化影响的人们提供帮助。

链接到学习

观看这段关于克服时差的视频，了解一些技巧。

睡眠不足

当人们由于工作或日常生活需求而难以入睡时，他们就会积累睡眠债务。 有睡眠负担的人长期无法获得充足的睡眠。 睡眠不足的后果包括警觉性和心理效率降低。 有趣的是，自从电灯问世以来，人们的睡眠量减少了。 虽然我们当然欢迎照亮黑暗带来的便利，但我们也会承受睡眠量减少的后果，因为我们在夜间比祖先更加活跃。 结果，我们中的许多人每晚的睡眠时间少于7-8个小时，从而积累了睡眠负担。 尽管每个人的睡眠需求差异很大，但美国国家睡眠基金会（n.d.）援引研究估计，新生儿需要最多的睡眠（每晚12至18个小时），而到我们成年时，这一数目已降至仅7-9个小时。

如果你躺下小睡一会然后很容易入睡，那么你很可能有睡眠负担。 鉴于大学生因沉重的睡眠债务而臭名昭著（Hicks、Fernandez 和 Pelligrini，2001 年；Hicks、Johnson & Pelligrini，1992 年；Miller、Shattuck 和 Matsangas，2010 年），你和你的同学很可能会定期处理与睡眠债务有关的问题。 2015年，美国国家睡眠基金会更新了睡眠时长，以更好地适应个体差异。 表4.1 显示了新的建议，其中描述了 “建议”、“可能合适” 和 “不推荐” 的睡眠持续时间。

不同年龄段的睡眠需求
年龄	推荐的	可能合适	不推荐
0—3 个月	14—17 个小时	11—13 小时 18—19 小时	少于 11 小时超 过 19 个小时
4 到 11 个月	12—15 小时	10—11 小时 16—18 小时	少于 10 小时超 过 18 个小时
1—2 岁	11—14 小时	9—10 小时 15—16 小时	少于 9 小时超 过 16 个小时
3—5 年	10—13 个小时	8—9 小时 14 小时	少于 8 小时超 过 14 小时
6—13 岁	9—11 个小时	7—8 小时 12 小时	少于 7 小时超 过 12 小时
14—17 岁	8 到 10 个小时	7 小时 11 个小时	少于 7 小时超 过 11 个小时
18—25 岁	7—9 个小时	6 小时 10—11 个小时	少于 6 小时超 过 11 个小时
26—64 岁	7—9 个小时	6 小时 10 小时	少于 6 小时超 过 10 个小时
≥ 65 岁	7—8 小时	5—6 小时 9 小时	少于 5 小时超 过 9 小时

表 4.1

睡眠不足和睡眠不足会产生严重的负面心理和生理后果图 4.5。 如前所述，睡眠不足会导致心理警觉性和认知功能降低。 此外，睡眠不足通常会导致类似抑郁症的症状。 这些影响可能与累积的睡眠负担有关，也可能是对更严重的睡眠不足时期的反应。 你可能会惊讶地发现，睡眠不足与肥胖、血压升高、压力荷尔蒙水平升高和免疫功能下降有关（Banks & Dinges，2007）。 睡眠不足的人通常比没有睡眠不足的人更快地入睡。 一些睡眠不足的人在停止活动时难以保持清醒（例如坐着看电视或开车）。 这就是为什么睡眠不足的人在将自己置于汽车方向盘后面或使用危险机器时也会使自己和他人处于危险之中的原因。 一些研究表明，睡眠不足对认知和运动功能的影响与酒精中毒一样多，甚至超过酒精中毒（Williamson & Feyer，2000）。 研究表明，睡眠不足最严重的影响发生在一个人保持清醒状态超过24小时（Killgore & Weber，2014年；Killgore等人，2007年），或者连续睡觉不到四个小时之后（Wickens、Hutchins、Lauk、Seebook，2015）。 例如，睡眠不到四个小时可能会出现烦躁、分散注意力以及认知和道德判断的障碍。 如果有人连续 48 小时保持清醒，他们可能会开始产生幻觉。

图 4.5 该图说明了睡眠不足的一些负面影响。 虽然认知缺陷可能是最明显的，但许多身体系统会受到睡眠不足的负面影响。 （来源：Mikael Häggström 对作品的修改）

链接到学习

阅读这篇关于睡眠需求的文章，以评估自己的睡眠习惯。

在整个生命周期中，我们的睡眠量各不相同。 当我们很小的时候，我们每天要睡多达16个小时。 随着年龄的增长，我们睡得更少。 事实上，在过去十年中进行的一项荟萃分析（一项结合了许多相关研究结果的研究）表明，到我们65岁时，我们平均每天的睡眠时间不到7个小时（Ohayon、Carskadon、Guilleminault和Vitiello，2004）。