为了适应昼夜颠倒的现代生活,我们的身体在努力进化

生活

03-06 12:30

本文来自 36 氪旗下编译团队神译局,译者喜汤,爱范儿经授权发布。

现代快节奏的生活似乎导致了我们晚上不想睡、早晨不想起,但其实我们今天的睡眠习惯其实养成了没多久,是彻头彻尾的工业革命后的产物,而人造光源是导致这一习惯形成的最主要原因。

研究表明,我们的现代生活方式已经导致人类的生物钟较过去改变了大约两个小时,但这并不会对我们的健康造成太大影响。但是对于那些经常需要在夜间工作的人来说,他们患乳腺癌和前列腺癌、肥胖症、糖尿病和抑郁症的风险可能会增加。

本文译自 medium,文章作者 Dana G Smith,原文标题 The Invention of the Light Bulb Fundamentally Changed Our Biology

▲ 图片来源:Alexis Jamet

几个世纪以来,人类都是分时段睡觉的。他们晚上 9 点或 10 点左右睡觉,睡上三到四个小时,午夜之后再醒来一个小时左右。在这段时间里,他们可能会祈祷、冥想,甚至做一些不需要太多光照或技巧的简单家务。然后他们再继续睡三到四个小时,直到黎明时分才起床。导致这种奇怪的睡眠模式的原因不是失眠,而是所谓的双相睡眠。

「我们今天的睡眠习惯 —— 我指的是生活在北美和西方世界的人们 —— 其实养成了没有多久,它是 19 世纪末 20 世纪初工业革命后的产物,」弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)历史学教授 Roger Ekirch 说,他是最早发表关于两相睡眠的论文的人之一,「也就是在那个时候,正常的睡眠变成了无缝衔接的睡眠,这是我们今天所渴望的 —— 当然,并不总是成功的睡眠模式。这种从分段睡眠到巩固睡眠的过渡是漫长而不稳定的,但它通常发生在 19 世纪,随着时间的推移,人们的第一段睡眠时间被拉长了。」

人造光是导致这一转变的原因 —— 首先是通过气体照明,然后是 Thomas Edison 发明的白炽灯泡被广泛采用。这项技术使人们可以熬夜工作或社交到晚上 11 点或午夜(就像我们现在经常经历的那样)。因此,人们要到凌晨 3 点或 4 点才会从第一次睡眠中醒来。Ekirch 表示,到那个时候他们还不如起床开始工作呢。结果,睡眠时间变得更加紧张,中途醒来反而成为了一种负担。

这种睡眠模式的转变是说明人造光如何影响我们昼夜节律的最明显的例子之一。昼夜节律是指影响从睡眠到新陈代谢等一切活动的人体生物钟。人类进化到依赖太阳作为他们唯一的光明来源,所以数千年来,人体的 24 小时昼夜节律是由日出和日落决定的。现在,无论什么时候,人们都能暴露在强光下,我们的眼睛无法分辨光是来自太阳还是人造的。因此,人体对夜晚强光的反应和对白天的反应是一样的。

「如果灯亮着,对我们来说就是白天。」布里格姆妇女医院(Brigham Women’s Hospital)的神经学家、哈佛医学院(Harvard Medical School)的副教授 Steven Lockley 说,「如果灯关了,根据大脑的判断,那就是晚上了。」

人体的每个器官都遵循自身的作息规律,但主起搏器是大脑中的一组神经元,被称为视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)。眼睛里的视网膜细胞向 SCN 细胞发送光信息,激活了这些细胞中的基因。当这些基因被激活时,这些细胞产生的蛋白质会引发大脑和身体其他部分的一系列变化。最终,SCN 细胞中的蛋白质水平上升到足够高的水平,它们发出关闭基因的信号,蛋白质水平下降。

上述整个周期大约需要 24 小时,每天早上一开始就暴露在阳光下,使身体与环境保持同步。如果没有光线,身体虽然会维持整个周期,但它不再与周围环境联系在一起。

牛津大学(Oxford University)的神经科学教授、昼夜节律专家 Stuart Peirson 表示:「光线是一种非常强烈的时间信号,人体利用它来设定作息。因此,这意味着当我们暴露在人造光下时,我们实际上是在不恰当地强行改变自己的作息。」

研究表明,我们的现代生活方式已经导致人类的生物钟较过去改变了大约两个小时。例如,一项研究测量了那些在野外露营一周且没有接触人造光的人的昼夜节律。在自然环境中,他们白天暴露在更多的阳光下,而晚上几乎没有光。他们的睡眠荷尔蒙褪黑激素水平 —— 衡量昼夜节律的典型指标 —— 从黄昏开始上升,在午夜达到顶峰,在日出时下降。当这些人回到「现实世界」时,他们的生物钟会发生两个小时的变化,褪黑激素会在天黑后出现,在早上醒来后消退。

「现代生活和环境的改变导致我们睡得太晚,使我们的睡眠和生物钟都比自然生物钟要晚,」Lockley 表示,不过他本人并没有参与这项研究。

现代生活的两个方面促成了这种转变:一个是晚上的光线太多,另一个是白天的光线太少。人类在晚上对光特别敏感,因为这是他们应该睡觉的时间。夜间灯光会抑制褪黑激素的分泌,并延迟睡眠时间。另一个干扰因素是中午的光照较少。如今,人们在室内的时间明显多于户外,虽然电灯的强度足以让我们误以为是白天,但灯泡和屏幕的力量实际上并没有太阳那么强大。

我们的昼夜节律开始对 100 勒克斯左右的光线做出反应,大约是一个昏暗房间的亮度。大多数办公楼的设计照度都在 300 到 500 勒克斯,但这与阳光灿烂的一天相比简直是小巫见大巫,阳光强度是它的 100 倍。即使在阴天,光线强度也可以达到 1000 勒克斯。

除了让人晚上更难入睡或早上更难起床外,生物钟的改变还导致了什么后果?昼夜节律不仅影响睡眠,还影响新陈代谢、甲状腺功能、情绪和压力反应。因此,当前生活状态下的日夜交替可能会导致许多健康问题,而不得不在晚上工作的人,如医疗专业人员、工厂工人和空乘人员,患乳腺癌和前列腺癌、肥胖症、糖尿病和抑郁症的风险更高。不过,对大多数人来说,将昼夜节律调整一两个小时对健康的影响不那么明显,尽管有一些证据表明,这可能会导致体重增加和失眠。

2017 年,伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)照明研究中心主任 Mariana Figueiro 考察了光线对办公室工作人员的影响,并得出结论,早晨暴露在明亮光线(包括日光和强烈的电子照明)下的人在晚上更容易入睡,整体睡眠质量有所提高。当男人和女人整天暴露在强光下 —— 不管是电光还是自然光 —— 时,他们的抑郁情况也减少了。

「在所有的研究中,证据都表明,当白天增加光照量时,无论是通过外出,还是增加人造光源光照量,」她说,「你晚上都会有更高质量的睡眠,同时你也不那么沮丧,整个人也更加精神了。所有这些都会对人产生影响。」

减少夜间的光线对保持生物钟也很重要。不要使用光线较强的灯,最好使用光线较弱的灯,看手机和电脑的时候也最好使用夜间模式,降低整体的光线强度。

不过,不要太担心开夜车的问题。虽然电力使夜间活动更加普遍,但这并不意味着我们的祖先总是在日落时睡觉,日出时起床。Ekirch 表示,在现代早期,人们会在月光和星光下做家务,晚上去当地的小酒馆社交,或者围着火堆讲故事。「跟我们以为的不同,黑暗并没有戏剧性地给工作或娱乐带来突然的结束,」他说,「过去的夜生活比今天绝大多数人想象的要活跃得多,充满活力得多。」

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