为什么婴儿时期的睡眠时间比成年人多
最新研究发现,婴儿和成年人的睡眠原因存在显著差异。科学家们一直在探讨为什么睡眠占据人类生命中如此重要的部分,而最新的研究表明,人类在不同年龄阶段的睡眠状态存在差异。这一研究发表在《科学进展》杂志上。
研究人员发现,婴儿的大部分睡眠时间处于深度睡眠状态,也被称为随机眼动睡眠(REM)。在这一阶段,婴儿的大脑细胞迅速建立新的连接并不断扩大。当婴儿接近两岁半时,他们的快速眼动睡眠时间开始减少,因为此时他们的大脑转换至“维护模式”,主要用于清洁大脑代谢废物并进行修复。这种转变被研究人员称为是“令人震惊的”。
这项研究的报告作者、加州大学洛杉矶分校圣菲研究所的范·萨维奇教授指出,研究人员还收集了其他哺乳动物的相关数据,发现它们的睡眠也可能经历类似的转变。目前尚无法确定这些模式是否适用于所有物种。对此,神经学家莱拉·塔鲁赫表示,这种大脑模式的转换可能并没有那么显著,不同个体之间的转换年龄也可能有所不同。她指出,大脑发育的速度因人而异,并且我们发现2-3岁之间的数据点非常“稀疏”。这意味着人类需要更多的研究来准确理解大脑发育和睡眠之间的复杂关系。尽管存在一些疑问和争议,但这并不影响科学家们的积极探索和研究。新兴假说理论指出,动物的大脑体积和脑代谢率能够准确预测其睡眠时间。这一规律在人类和其他物种中都普遍存在。例如,新生婴儿每天睡眠时间比成年人长两倍以上,但是随着大脑体积的增长和脑代谢率的降低,睡眠时间会逐渐减少。研究人员已经开始尝试解答这些关于睡眠变化的疑问。他们收集了关于人类睡眠时间的现有数据以及大量的其他数据来建立数学模型来分析这些随时间变化的数据点之间的模式变化。通过这些模型分析他们发现婴儿的快速眼动睡眠可能有助于大脑的迅速重构和神经网络的建立他们在婴儿期的睡眠时间比成年人更长。随着婴儿的成长和发展进入关键时期之后神经可塑性逐渐减缓新的连接构建速度显著减缓非快速眼动睡眠与快速眼动睡眠的比例也在增加这表明非快速眼动睡眠对大脑的维持可能比神经可塑性更重要。总之这项研究为我们提供了更深入的了解人类睡眠的原因和机制为我们未来的研究提供了新的方向和研究思路。萨维奇展望未来的研究计划,他期望将这一睡眠数学模型应用于其他动物,探究它们在发育早期是否也会出现类似的重塑至修复的转变过程。这种探究有望为我们揭示不同物种之间的睡眠模式和机制是否存在共性。
研究报告的第一作者,美国德克萨斯大学奥斯汀分校信息、风险和运营管理系副教授曹俊宇,对于人类大脑发育的特殊性提出了自己的见解。他提到,人类大脑在出生后的发育过程是与众不同的,因此可以推测,这里所描述的人类相变可能比其他物种更早发生,甚至在出生前就已经开始。这种理解有助于我们更深入地探究人类睡眠的奥秘。
关于人类睡眠的研究,塔鲁赫指出,快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠期间的脑电波活动模式存在明显的差异。随着对快速眼动时间变化的考虑,未来的研究可能会揭示特定的脑电波活动是否会随着个体的成长而塑造大脑。从理论上来看,如果这些脑电波活动的模式出现中断或破坏,可能会导致婴儿和幼儿时期的发育障碍。这一切还只是假设,需要更多的研究来证实。这项研究不仅为我们揭示了睡眠与大脑发育的紧密联系,也为我们在神经科学领域的探索提供了新的视角和思路。