跨物種的睡眠比較#

Walker 將視野拉到整個動物界,透過比較不同物種的睡眠,揭示了睡眠的演化歷史、多樣性,以及人類睡眠的獨特之處。

所有動物都會睡覺#

到目前為止,科學家研究過的每一種動物都會睡覺,無一例外。從蒼蠅、蜜蜂、蟑螂等昆蟲,到魚類、兩生類、爬蟲類、鳥類和所有哺乳類——睡眠是一種無所不在的行為。甚至連線蟲這種極為原始的無脊椎動物,也會進入稱為「昏睡」(lethargus)的類睡眠狀態。

從線蟲在寒武紀大爆發(至少五億年前)就已出現的事實推測,睡眠的起源極其古老,可能與地球上最早的生命形式一起出現。

睡眠的四大差異#

不同物種的睡眠有明顯的差異,主要可分為四個面向:

一、睡眠時間差異極大

動物每日睡眠時間
大象約 4 小時
老虎和獅子約 15 小時
棕蝠約 19 小時(只醒 5 小時)

目前沒有單一因素(體型、捕食者/獵物、日行性/夜行性)能完美解釋各物種的睡眠需求差異。最精準的預測需要考慮多種因素的複雜組合,包括食性、棲地中捕食者和獵物的平衡、社會網路、代謝率,以及神經系統的複雜度。

二、REM 睡眠的分布

  • 所有能被測量的物種都有NREM 睡眠
  • 昆蟲、魚類和大部分爬蟲類沒有明顯的 REM 睡眠
  • 只有鳥類和哺乳類擁有完全發展的 REM 睡眠
  • 鳥類和哺乳類可能是各自獨立演化出 REM 睡眠的

最新研究在澳洲蜥蜴身上發現了一種 REM 睡眠的「原型」,這暗示 REM 睡眠的種子可能比原先估計早了至少一億年就已出現。

三、半腦睡眠(單半球睡眠)

某些動物發展出了令人驚嘆的單半球睡眠(unihemispheric sleep)能力:

  • 鯨豚類(海豚、鯨魚):一次只有半邊的腦在睡覺,另一半保持清醒以維持游泳和浮上水面呼吸。兩邊交替休息
  • 鳥類:獨處時用一隻眼睛留意周遭動靜,一半的腦和對應的眼睛保持清醒。成群睡覺時更聰明——排成一行,中間的鳥兩個半腦同時睡覺,兩端的鳥只讓面向外側的一半腦保持警覺,定時轉身一百八十度換邊

人類也有非常輕微的單半球睡眠。在不熟悉的環境(如旅館)中,一邊的腦會睡得比另一半稍微淺些。這可能解釋了為什麼許多人在旅館的第一夜睡不好。

四、極端狀況下的睡眠剝奪

在極端壓力下,少數物種能暫時減少或放棄睡眠:

  • 虎鯨母子:產後數週幾乎不睡覺,以完成危險的海洋旅程
  • 候鳥:飛行中進行極短暫的微睡眠,一次只有幾秒鐘
  • 白冠帶鵐:在遷徙季節對睡眠剝奪有無與倫比的韌性,但只在遷徙季節有效

不論演化面對什麼樣的難題,包括從出生到死亡都不能停止游泳,自然之母還是不能放棄睡眠。睡眠是不能妥協的——要不是兩邊腦半球同時睡覺,就是輪流睡覺,但一定得睡。

人類睡眠的獨特之處#

相較於其他靈長類(如黑猩猩、紅毛猩猩、大猩猩),人類的睡眠真的獨樹一格:

  • 我們的睡眠總時數明顯較短:其他靈長類睡十到十五小時,人類只睡八小時
  • 但我們擁有不成比例的大量 REM 睡眠:人類 REM 睡眠占總睡眠時間的 20% 到 25%,而其他靈長類平均只有 9%

從樹上到地面:睡眠的演化革命#

其他靈長類睡在樹枝間或巢中,每晚在樹頂上建造全新的睡覺用平臺。但人類是完全在地面上睡覺的生物。Walker 提出的理論是:

  1. 直立人(Homo erectus)是最早真正在地面上睡覺的人類祖先
  2. 是使人類能安全睡在地面上的最佳解釋——火可以嚇阻大型肉食動物,煙則驅趕吸血蟲
  3. 睡在安穩的地面而非危險的樹枝上,讓人類可以安全地進入身體完全癱瘓的 REM 睡眠
  4. 人類的睡眠因此變得「濃縮」:時間縮短但品質更高,特別是 REM 比例大幅提升

Walker 認為,從樹稍到地面的睡眠革命,是讓智人攀升到演化金字塔頂端的關鍵催化劑。高密度的 REM 睡眠帶來了兩大演化優勢:

  • 社會文化的複雜程度:REM 睡眠精細校準情緒迴路,提升辨認和調控情緒的能力,催生了情緒智商
  • 認知創造力:REM 睡眠將新舊記憶整合串連,產生嶄新的洞見和原創性想法

雙相睡眠 vs 單相睡眠#

人類並沒有按照大自然原本的計畫睡覺。在前工業文化(如非洲的加布拉族、閃族等狩獵採集部落)中,人們採取兩段式睡眠:一段較長的夜間睡眠(約七到八小時),加上下午三十到六十分鐘的午睡

每一個人在下午時分都有一個清醒度低落的時段,這稱為「餐後精神不濟」(post-prandial alertness dip),寫在我們的基因中。這提示了午睡是人類自然的生物需求。

取消午睡的代價可能很高。 哈佛大學研究追蹤了超過兩萬三千名希臘成年人六年,發現那些捨棄規律午睡的人,因心臟病死亡的風險提高了 37%。在勞工身上,缺乏午睡的死亡風險增加程度更超過 60%

現代工業社會讓人類脫離了原本的兩段式睡眠模式,加上追求早起工作的生活方式,讓我們無法擁抱重要的睡眠。希臘伊卡里亞島(Ikaria)等保有午睡習慣的社區,被形容為「人們忘了死去的地方」——男性活到九十歲的可能性是美國男性的四倍。