高效的睡眠何如影响人类进化

人类的进化成功通常表现为以下因素：直立行走、制造使用工具、会团队合作，但睡眠通常不会被列入。人类学家大卫·萨姆森却认为，高效的睡眠应该也算其中之一，因为它表现得如此独特。

类人猿的睡眠好于猴子

科学家很少研究睡眠如何影响我们作为一个物种的发展过程。所以，萨姆森博士和他的同行、美国印第安纳大学布鲁明顿分校的罗伯特·舒梅克决定对此展开研究。他们选择了两种灵长类动物作为研究对象，并将研究结果发表在《美国人类体格学期刊》上。

科学家花了1至4个月的时间，拍摄了圈养的5只红毛猩猩和12只狒狒的睡眠视频。他们研究了这些灵长类动物睡眠时的姿势、动作和状态，记录了它们清醒和入睡的时间，以及睡眠的连贯性。他们还监测了这些动物的脑部活动，测量其快速眼动睡眠（浅睡眠）和非快速眼动睡眠（深睡眠）的时间。

红毛猩猩睡觉时的样子就像一个巨大的橙色婴儿甜甜地进入梦乡一样。这些体型巨大的类人猿喜欢上床睡觉，当它们舒舒服服地躺下之后，便会美美地睡上一大觉。它们的眼睛偶尔会在眼皮下乱跳，或许是梦到了什么事情。

狒狒睡觉时更像一个想要拼命入睡的偏执狂。它们睡得很不好，睡觉时仍然保持坐姿，必须用臀部不断保持平衡，脑子也并未完全进入休息状态，总是担心周围有危险发生。

他们证实，红毛猩猩比狒狒睡得更长，也睡得更深，表明所有类人猿的睡眠状况的确好于猴子。

类人猿与其他动物睡姿有差异

迄今为止，人类研究的所有野生人猿种群都会建造专门的睡眠平台。大猩猩、红毛猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩都会在树上筑巢，而现代人类则会建造专供睡觉用的床。但其他灵长类動物却不会采用这种睡眠方式。

体型较小的长臂猿不会建造睡眠平台，狒狒等体型较大的猴子同样不会这么做。多数猴子都是坐在树上睡觉，在树枝上保持平衡。这种睡姿的差异恰好可以解释它们睡眠质量的不同。

猴子总是担心捕食者，所以睡眠连贯性较差，红毛猩猩人睡时更加放松，通常采用躺着或趴着的姿势。狒佛睡觉的时候多数都坐在防御位置。

睡姿的差异可能在类人猿（包括人类在内）的进化过程中扮演了至关重要的角色。

有一种理论认为，大约1400万至1800万年前，类人猿的共同祖先将睡觉的地方从树枝转移到专门建造的睡眠平台上。

但萨姆森不认为第一个懂得建造平台的猿认为自己可以通过这样的方式获得更高质量的睡眠。猿的体型在整个中新世时期越来越大，他认为它们起初建造睡眠平台的目的也许是为了支撑自己庞大的身躯。因为上床睡觉带来了另外一项重要的进化优势，这让猿可以睡得更深，获得更多的非快速眼动睡眠（深睡眠）。

“质量更高的睡眠会对认知能力有积极的影响。”萨姆森说，例如，这或许可以提升记忆整合能力。“睡眠质量可能是猿类与猴子之间的关键差异。由于舒适性差、安全性低，加之睡眠环境不够安静，所以猴子的浅睡眠时间可能更长。好处在于，当捕食者出现在周围或社交伙伴活跃时，它们更容易发现。但弊端是，它们无法进入深睡眠。猿类似乎发明了一种既安全又舒适的有效睡眠方式。从进化的角度来看，光是从树枝转移到睡眠平台就可以增强适应性，早期的人类从睡眠平台转移到安全的地上睡觉，同样可以带来这样的好处，而其他物种并不具备这样的竞争优势。”

人类的睡眠很高效

在2018年美国体质人类学杂志的一项研究中，萨姆森和杜克大学的人类学家查尔斯·纳恩采用了一种复杂的统计方法来比较30种灵长类动物的睡眠模式，包括人类自己的睡眠模式。他们发现，人类的“进化异常值”非常明显。

虽然人类平均需要7个小时，但其他灵长类动物从不到9个小时（蓝眼睛的黑狐猴）到17个小时（猫头鹰猴）。黑猩猩，我们最亲近的进化亲戚，平均约9.5小时。虽然人类睡觉的时间较短，但更大的比例是快速眼动睡眠（REM睡眠）。快速眼球运动亦称异相睡眠或快波睡眠，是一个睡眠的阶段，眼球在此阶段时会呈现不由自主的快速移动。在这个阶段，大脑神经元的活动与清醒的时候相同。多数在醒来后能够回忆的栩栩如生的梦都是在REM睡眠发生的。它是全部睡眠阶段中最浅的，在REM睡眠时醒过来的人不同于在其他睡眠阶段，而是充满警觉心并且精神饱满。

大量的新研究使萨姆森和他的同事们发现，我们独特的睡眠习惯可能对人类的成功至关重要——尽管科学家们不确定为什么我们会睡觉。

研究发现我们睡眠时间较少，但我们在REM的总睡眠时间比预期多出10%。人类的睡眠比我们最近的物种更短更深——换句话说，效率更高。

虽然睡眠的代价是显而易见的——很容易受到掠食者和其他事物的威胁，同时失去寻找食物和配偶的机会。关于我们为什么需要睡眠的不同假设包括神经发育和维持，记忆处理和免疫防御，但没有达成共识。

不同物种的睡眠习惯也有很大不同。研究人员发现了几个影响睡眠模式变化的因素。例如，具有高代谢的动物睡眠较少——可能是因为它们花更多时间清醒和进食。拥有更大大脑的动物在REM中花费更多的睡眠时间。

分段式睡眠曾是常态

基于近70项不同文化的研究，萨姆森及同事确定人类每24小时平均睡7个小时。但是，萨姆森说，“变得棘手的问题在于你看一下不同的文化，表达这7个小时的方式非常灵活。”

在夜晚照明普及之前，我们的睡眠模式与现在有着显著的不同。目前在工业化社会中典型的单次夜间睡眠是一种相对较新的适应方式。

历史学家和人类学家研究后发现，在当代工业化社会中，人们通常会连续一个小时睡觉。但是其他文化将睡眠分为多个阶段，通过白天午睡或两个夜间相隔约一个小时的两次睡醒。

2001年，美国弗吉尼亚理工学院的历史学家罗杰·埃克奇发布一份研究成果，指出人类历史上曾经将漫长的夜晚划分为两段不同的睡眠时间，那时，分段式睡眠模式是一种常态。他发掘了超过500份关于分段睡眠方式的参考文献，有日记、报纸、法庭审理笔录、医学图书和文学作品。从荷马的《奥德赛》到列夫托尔斯泰的《战争与和平》，这些文献显示，在前工业时代，油灯和电力还未普及，人们一晚睡两次。每天日落后不到1小时，人们会进入“第一段睡眠”，4个小时之后醒来，直到凌晨两点，进入“第二段睡眠”，再睡上4个小时左右。

埃克奇发现，到上世纪20年代，两阶段睡眠才彻底消失。他认为这种转变和街道、家庭照明水平的提升有关。夜生活丰富了，用来休息的时间相应减少了，生物钟被迫作出了各种改变。

哨兵假设

在任何一种文化中，人们都喜欢在不同的时间休息和起床：在大多数人群中，个体分布在钟形曲线附近。一个人在这一连续体中的位置通常取决于性别（女性倾向于早起）和年龄（年轻人倾向于夜猫子，而儿童和老年人通常在凌晨前就寝。）

基因也很重要。最近的研究发现，大约有12种基因变异可以预测睡眠习惯，其中一些遗传变异位于已知影响昼夜节律的基因中。

尽管这种变化在今天可能会造成冲突一比如，在晚起的青少年和早起的父母之间一但这可能是一种重要的适应遗迹。根据哨兵假说，交错睡眠的进化是为了确保群体中总有一部分人保持清醒，并能够察觉到威胁。

1966年，心理学家弗雷德里克·斯奈德首次提出了这一观点。在2017年《英国皇家学会学报B辑》发表的一项研究中，萨姆森向坦桑尼亚的一个哈扎族狩猎采集者社区提供了活动追踪器，从监测他们的睡眠数据这种仪器可以估算出他们的睡眠时间。在20多个晚上，每个人都睡着的时间只有18分钟。大多数时候，大约40%的人是活跃的。

萨姆森说：“这项研究表明，在大多数人都在睡觉的时候，大脑中设置了某种机制，让人保持警觉，保护每个人。”这可以解释我们的祖先是如何在享受深度睡眠的同时避免危险的。

这一发现支持了两人在2015年提出的一个假设：有效的睡眠让我们的古人类祖先拥有了进化优势。通过缩短总持续时间，古人类减少了他们作为捕食者的无意识目标的时间，并增加了醒着的时间来完成基本任务，如学习、获取资源和维持社会关系。

这也符合大约200万年前出现的这种模式，当时像直立人这样的祖先放弃了树上睡觉的安全，转而在陆地上生活。高效的哨兵式睡眠可能促进了后来人类在脑力、技术和社会合作方面的进步。

这个假设虽然合乎逻辑，但它毕竟未经检验。正如研究者所说的那样，“我们永远不会有一个直立人来测脑电图。”