睡眠科學與健康
幾乎所有生命現象都是以週期節律方式存在,睡眠-覺醒是生物晝夜週期的一種形式,而生物週期卻遠不限於此。小至遺傳分子序列,大到種係存亡,無不表現為週期性節律過程。當然,其中最值得探討並與健康直接相關的無非是晝夜節律 (Circadian Rhythms)。
2017諾貝爾生理醫學獎頒發給了Jeffrey Hall, Michael Rosbash和Michael Young 三位科學家。他們的研究精確地描述了生物時鐘的內在運行過程,揭示了植物、動物和人類如何適應地球運轉並與之同步的生物節奏。早在1970年代,科學家已經發現某個未知基因經過人工變異後會擾亂正常晝夜節律,他們稱之為週期基因 period。以後的研究則進一步發現該週期基因在夜間可製造一種叫PER的蛋白質,白天則使之降解。PER蛋白質濃度24小時內的週期漲落與晝夜節律同步。一般情況下,環境因素暫時變化不會對生物時鐘節律造成嚴重影響。長期日夜顛倒或光照不足,則可引起機體固有秩序紊亂,嚴重者可造成身心疾患。
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週期基因是物種間最古老的共同遺傳分子組成,是各物種在地球環境中賴以生存、發展和進化的重要本能。大約70%的動物具有夜行性,小部分偏好黃昏或凌晨,人類則屬於日行動物。生物學檢測可見人體在日出之後可地松激素 濃度開始升高,與其同步的是血壓快速升高,警覺性增加,體溫升高,肢體協同性增強,反應加快。日落之後上述指標呈相反走勢,同時褪黑素增加導致睡眠。其中可的松激素除了幫助應激之外,還具有調節免疫功能的作用。白天醒覺狀態下激素濃度水平升高,免疫功能處於暫時抑制狀態;夜間睡眠時,激素下降,免疫功能隨之激活,開始機體自我修復,譬如清除變異或早期腫瘤細胞,或消除外來侵入病源體,譬如細菌和病毒。近年来研究人員還發現,正常的夜間睡眠可以有效降低腦組織的代謝,清理有害代謝產物,儲存30%之多的能量(ATP份子)供日間採用。人類在過去二百四十萬年的進化過程中,基本保持日間漁獵、耕種,晚間睡眠的生活方式。工業革命後,人工照明徹底顛覆了人類的傳統作息,隨之而來的是各種摩登都市疾病。 |
據一項對紐約州警察局55年10萬人次的追蹤調查發現,夜班警察比日班警察罹患精神疾病、代謝性疾病、心血管疾病、和腫瘤的機率各高50%以上。近年來大量動物實驗和臨床研究都證實正常日間戶外活動和準時夜間睡眠是健康生活不可或缺的組成部分。
百萬年的生物進化特質不可能在兩百年間得以變更。任何人為、強制的行為改變一定會造成個體乃至群體的適應性變化,疾病也就在所難免。
幾乎所有生命現象都是以週期節律方式存在,睡眠-覺醒是生物晝夜週期的一種形式,而生物週期卻遠不限於此。小至遺傳分子序列,大到種係存亡,無不表現為週期性節律過程。當然,其中最值得探討並與健康直接相關的無非是晝夜節律 (Circadian Rhythms)。
2017諾貝爾生理醫學獎頒發給了Jeffrey Hall, Michael Rosbash和Michael Young 三位科學家。他們的研究精確地描述了生物時鐘的內在運行過程,揭示了植物、動物和人類如何適應地球運轉並與之同步的生物節奏。早在1970年代,科學家已經發現某個未知基因經過人工變異後會擾亂正常晝夜節律,他們稱之為週期基因 period。以後的研究則進一步發現該週期基因在夜間可製造一種叫PER的蛋白質,白天則使之降解。PER蛋白質濃度24小時內的週期漲落與晝夜節律同步。一般情況下,環境因素暫時變化不會對生物時鐘節律造成嚴重影響。長期日夜顛倒或光照不足,則可引起機體固有秩序紊亂,嚴重者可造成身心疾患。
週期基因是物種間最古老的共同遺傳分子組成,是各物種在地球環境中賴以生存、發展和進化的重要本能。大約70%的動物具有夜行性,小部分偏好黃昏或凌晨,人類則屬於日行動物。生物學檢測可見人體在日出之後可地松激素 濃度開始升高,與其同步的是血壓快速升高,警覺性增加,體溫升高,肢體協同性增強,反應加快。日落之後上述指標呈相反走勢,同時褪黑素增加導致睡眠。其中可的松激素除了幫助應激之外,還具有調節免疫功能的作用。白天醒覺狀態下激素濃度水平升高,免疫功能處於暫時抑制狀態;夜間睡眠時,激素下降,免疫功能隨之激活,開始機體自我修復,譬如清除變異或早期腫瘤細胞,或消除外來侵入病源體,譬如細菌和病毒。近年来研究人員還發現,正常的夜間睡眠可以有效降低腦組織的代謝,清理有害代謝產物,儲存30%之多的能量(ATP份子)供日間採用。人類在過去二百四十萬年的進化過程中,基本保持日間漁獵、耕種,晚間睡眠的生活方式。工業革命後,人工照明徹底顛覆了人類的傳統作息,隨之而來的是各種摩登都市疾病。據一項對紐約州警察局55年10萬人次的追蹤調查發現,夜班警察比日班警察罹患精神疾病、代謝性疾病、心血管疾病、和腫瘤的機率各高50%以上。近年來大量動物實驗和臨床研究都證實正常日間戶外活動和準時夜間睡眠是健康生活不可或缺的組成部分。
百萬年的生物進化特質不可能在兩百年間得以變更。任何人為、強制的行為改變一定會造成個體乃至群體的適應性變化,疾病也就在所難免。