總能在鬧鐘響之前幾分鐘醒來,我是有超能力嗎?_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育02-01 09:50

(圖片來源:Pixabay)
撰文 | Ziv
審校 | 沈夢溪
很多人都有過這種經歷:第二天一大早要趕飛機或有什麼重要的事要早起,提前定了個鬧鐘,結果鬧鐘還沒響就自然醒了,而且只比預計的時間早一兩分鐘,非常精準。



(圖片來源:網絡截圖)
有人會把原因歸結為生物鐘。沒錯,如果你是一個作息規律、生活健康的人,那的確會在每天差不多同一時間醒來,可能不同季節之間會有些微差異,不過總體來説還是穩定的。
生物鐘會受到光照時間、咖啡因、飲食以及鍛鍊等等因素的影響,以一種非常精妙又複雜的過程調整着我們的生活節律,在很大程度上影響着睡覺和起牀時間。
生物鐘是週期性的生理、心理和行為變化,不止人類,很多動物、植物和微生物都有生物鐘,不同物種的生物鐘週期存在差異,介於20~28小時之間。

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它們大多數跟着太陽的起落而發生改變,最明顯例子就是我們要在白天工作,在晚上睡覺;而喵星人通常會在白天睡覺,晚上跑酷。
為什麼生物鐘這麼神奇,總能規律地把我們叫醒呢?
2017年,諾貝爾生理學或醫學獎頒給了3位美國生物學家,以表彰他們對控制晝夜節律及分子機制的發現。通過研究,他們揭開了根植在基因當中的生物鐘的秘密。
以上“生物鐘三傑”之一的邁克爾·揚(Michael Young)是美國生物學家和遺傳學家,通過研究果蠅的睡眠和覺醒基因控制模式,他成功分離出了其中的關鍵基因Period,簡稱PER基因,這種基因發生突變會改變原有的週期模式。
由PER基因編碼的蛋白質對維持細胞的晝夜節律非常重要,它在大腦中的視交叉上核(SCN)區域表達最為明顯,這裏是哺乳動物主要的晝夜節律調節器。在黑暗環境下,這種蛋白質會不斷被合成,而在光照條件下,這種蛋白質會被降解。

圖中很小的綠色部分就是視交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)(圖片來源:wiki)
經過一整個白天的降解,PER蛋白在晚上減少到低谷,你的血壓會降低,心率減慢,思考變得困難,濃濃的疲憊感襲來,身體在催促你去睡覺了。積累了一晚上後,在第二天鬧鈴響前PER蛋白的水平又達到了高值,於是你可以精神煥發地醒來。
在發現PER基因之後,邁克爾·揚的團隊繼續探索新的參與生物鐘的基因,又發現了一種被命名為Timeless的基因,簡稱TIM基因。TIM基因的突變體會干擾到PER基因表達時的mRNA循環,他們發現即使沒有TIM基因存在,在不被降解的情況下,PER基因所編碼的蛋白質也能積累,不過並不能移動到細胞核,進一步產生更多影響。

PER1蛋白(圖片來源:AtikaAtikawa, wiki)
所以這樣看來,必須在PER基因和TIM基因的共同影響下,生物鐘才能正常運作。而光線同樣會導致TIM基因所編碼的蛋白質快速消退,讓晝夜節律發生變化。
總之我們可以看出,生物鐘的運作和光照是息息相關的。而且健康狀況下,它會保持一種相對穩定的週期,讓你能在每天差不多相同的時間醒來。
但是在一些“超能力喚醒事件”中,即使人們把鬧鐘調到一個平時根本不會醒來的時間,也依然會在第二天早上鈴響之前睡醒,這似乎就很難用生物鐘來解釋了。
科學界一直有人在研究這個問題,不過目前還沒有什麼定論。美國哈佛醫學院精神醫學方向的教授羅伯特·史蒂克歌德(Robert Stickgold)主攻睡眠與認知領域,他也關注到這個有趣的現象,認為可能是對於遲到的焦慮讓人早醒。

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在我們體內有一條下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸),它是神經內分泌系統的重要部分,調節着許多生理活動,比如消化和免疫系統;同時也影響着我們的情緒。HPA軸是人體處理壓力的複雜系統,焦慮症、躁鬱症、失眠等等問題都和它有關。
睡眠對HPA軸的活動有抑制作用,尤其是深度睡眠階段;而激活HPA軸則會反過來讓人失眠或覺醒。
在HPA軸中,腦垂體前葉會分泌促腎上腺素皮質醇(ACTH),這是一種多肽激素。在你醒來之前,大腦會大量分泌ACTH,它又會向腎上腺發出信號,讓它釋放皮質醇,也就是傳説中的“壓力激素”,這種激素會把你叫醒。

HPA軸和ACTH釋放過程(圖片來源:Pierrich Plusquellec, OA Evidence-Based Medicine)
簡·波恩(Jan Born)是德國圖賓根大學醫學心理學與神經生物學系教授,他通過一組試驗發現,即使起牀時間提前,人們還是會在預計時間之前開始分泌ACTH。
這組試驗邀請到了15位被試者,他們的正常起牀時間都是早上7:00~7:30左右。波恩把他們分成了3組,第一組被提前告知要在第二天早上6:00起牀,第二組被告知他們要在第二天早上9:00起牀,第三組同樣被告知要在第二天早上9:00起牀,但實際上他們會在6:00被叫醒。
波恩發現這三組人的激素水平變化明顯不同。預計在早上6點起牀的人,從5點左右ACTH水平就開始上升,好像他們的身體知道今天要早起一樣。
對於第二組和第三組完全放鬆,準備早上睡個懶覺的人,波恩並沒有監測到他們起牀前一小時激素水平的上升,不管他們到底是真的能在早上9點起,還是在6點被突然叫醒。
雖然早上9點起牀對於這些人來説有點晚,可能稍微影響到了試驗效果,波恩也沒有觀察被試者是不是能在鬧鈴響之前自己醒來,不過這個實驗至少説明了如果需要早起,我們的身體真的會提前給出響應。

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還有一些科學家也認同對起牀的焦慮在某種程度上會壓倒主生物鐘,可以讓我們在特定情況下不需要鬧鐘就能醒來。
但是關於這套系統還有很多懸而未決的問題,比如它具體是如何工作的,對我們的影響有多大等等。

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所以身體到底是咋知道快到點兒了的?我果然是有超能力吧!
封面來源:Pixabay
參考文獻:
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