研究人类为何睡觉做梦的科学家们 |《自然》书评
原文作者:Jennifer L. Martin
就在100年前,我们对睡觉做梦的认识还非常浅显。但一组紧密交织的研究人员克服重重困难,改变了这一局面。
一直到20世纪,睡眠才成为了一门科学学科。来源:Tony Bock/Toronto Star/Getty
《谱写黑暗:揭开睡眠秘密的先驱科学家》
(Mapping the Darkness: The Visionary Scientists Who Unlocked the Mysteries of Sleep)(2023)
作者:Kenneth Miller
出版社:Hachette
睡觉做梦是人类的共性。但直到上一个世纪,科学界才开始理解睡觉做梦在许多层面对于健康和幸福的重要性,以及睡觉做梦带来的许多深奥问题。人类为何要睡觉,不睡觉会怎么样?做梦时发生了什么?什么才是“好”睡眠——医生如何诊断和治疗睡眠紊乱?
难得一见的是,一个科学领域的历史以及一个医学亚专业的诞生能在一本书中得到淋漓尽致地梳理。而记者Kenneth Miller在《谱写黑暗》(Mapping the Darkness)中做到了,讲述了先驱研究人员如何创建了睡眠的科学和临床学科。阅读该书,读者会诧异原来100年前的科学家有那么多不知道的事。许多伟大的发现都是历史撞见天才和决心的意外产物,而Miller讲述了个人品质如何塑造整个领域,并惠及全人类。
在Miller的讲述中,睡眠科学的故事要从1895年Nathaniel Kleitman在俄罗斯的出生说起。Kleitman是个聪明勤奋的男孩子,很小就尝遍了生活艰苦,他的父亲过早去世,他由母亲独自抚养,在反犹太主义的阴影下度过了童年。面对俄罗斯大学对犹太学生的驱逐,他只能前往别处深造,最后到了美国。他进入芝加哥大学攻读博士学位,也是在这里开始并结束了他作为睡眠研究员的职业生涯。
这本书真实描述了Kleitman为人师表的样子。他既没有个人魅力也不怎么友善。但他下定决心要回答那些看起来无法回答的问题——就算有时候只有极小的胜算——并将他的发现公诸于世。这之中最有意思的问题也许是:人类有着高度进化的大脑,为何还要每天睡8小时,牺牲掉那些显然更有意义的活动呢?以及,缺乏睡眠为何会让我们的生理和心理功能发生退化?
40次眨眼
常被形容为真正开始回答这些问题并开启整个睡眠研究领域的“那个”发现,出现在1950年代初期。当时Kleitman的研究生Eugene Aserinsky注意到睡眠期间的一个脑活动和眼动模式——后来被称为REM睡眠,也就是睡眠中做梦的大部分阶段。与此同时,William Dement作为Aserinsky的助手也加入了Kleitman的实验室。在Sigmund Freud的教学影响下,Dement开始研究精神病学,并快速掌握了该实验室的技术,并帮助该实验室做出了关于REM睡眠和做梦的发现。他后来在加州斯坦福大学读了医学院并开设了首个关于睡眠紊乱的临床课程。
睡眠科学的先驱只能在没有现代工具(如上图的脑电图)的协助下开展研究。来源:Leah Nash for the Washington Post/Getty
和领域内的大多数人一样,我见过Dement很多次,亲身感受过他的热忱和乐观。这本书不仅讲述了他的成功,还有他的挫折——他和Kleitman一样有着困苦的童年,成年后也经历了个人悲剧。由于缺乏现代技术,如测量大脑电活动的脑电图或是计算脑信号的算力,早期睡眠科学家的工作难如登山。不仅如此,睡眠科学在以前也不受重视,Dement和Kleitman一样,也很难拿到研究和临床工作的经费。但他从不放弃,被公认将睡眠研究建设成了一门值得投入资源的学科。
另一位中心人物是Mary Carskadon,她是Dement妻子的亲戚,自己也是非常出色的研究人员。她开创了儿童睡眠研究,建立了测量睡意的标准化测试,被称为“多次睡眠潜伏期试验”(multiple sleep latency test)。如今,这个试验被视为测量白天睡意的“金标准”,用于诊断会出现过度倦睡的疾病。Carskadon现就职于美国布朗大学,她谦逊刻苦,很有奉献精神。20多年前,我在做临床心理学实习生时有幸在她的实验室待过一年。不仅是我,Kleitman、Dement和Carskadon的学术家谱在世界各地开枝散叶。
医学突破
这本书的最后一章讲述了睡眠如何正式成为一门医学学科。在1970年代末,就职于悉尼皇家阿尔弗雷德王子医院的内科医生和研究员Colin Sullivan 发现,阻塞性睡眠呼吸暂停——睡眠期间正常呼吸被打断——不像之前认为的只是在肥胖男性中很罕见,而是一种非常普遍的睡眠疾病。当时仅有的治疗方式是气管切开术——在气管做一个切口。Sullivan在1980年代的发明了气道正压通气疗法(向睡眠者喉咙充气使其保持打开),其灵感来自与Dement同在斯坦福大学工作的法国研究员Christian Guilleminault分享的气道阻塞的内窥镜视频。这一创新颠覆了这种疾病的治疗方式。
发作性睡病(患者会经历重度困意和相关症状)和失眠的诊断和治疗也在同一时间取得了进展。多年来,只有巴比妥类和苯二氮卓类能治疗失眠。许多科学家的工作重新定义了这种疾病的概念,为基于行为的治疗打开了大门,如刺激控制疗法和认知行为疗法。
近几十年,对昼夜节律的研究也遵循睡眠研究和睡眠医学的发展脚步,这些学科像藤蔓一样交织。可能还需要另一本书来充分讲述那一部分的故事。这本书生动记录了一门年轻的科学和医学学科的由来。作为一名睡眠科学家和行为睡眠医学的专家,我很幸运地看到我们的领域仍在取得基础性突破,许多奠基人仍在世,他们是我们的老师、导师和朋友。虽然这本书讲的是睡眠科学,但它也致敬了无惧探索黑暗的早期开拓者。
原文以The unsung geniuses who uncovered why we sleep and dream标题发表在2023年12月11日《自然》的书评版块上
© nature
doi:10.1038/d41586-023-03864-z
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