一年两次,大多数美国人会面临一个小时的时间变化。虽然变化可能很小,但它仍然会在我们的日常生活中造成重大困扰。三月份,我们醒来时筋疲力尽,感觉比平时早一个小时出门——结果却发现,到了晚上,到了该睡觉的时候,我们却精神抖擞,不知所措。到了十一月份,我们感恩地醒来,享受标准时间带来的多一个小时的睡眠,然后又不得不面对在天黑时通勤回家的日子。
尽管超过 60% 的美国人希望废除这种切换时间的制度,但我们尚未实现。今年早些时候,参议院一致投票决定永久实行夏令时,但《阳光保护法案》尚未在众议院进行投票。与此同时,这种每半年一次的时间变化导致48 个州的居民面临昼夜节律失调。这基本上意味着我们的内部时钟失灵了。
昼夜节律失调并不少见。过度的“夜猫子”就可能导致失调。夏令时可能会引发这种情况——但我们每天做的选择也可能如此。要对抗夏令时和其他生物钟失调的影响,关键在于理解我们的昼夜节律系统。
什么是昼夜节律?
哈佛医学院医学副教授 Jeanne Duffy 说,我们的昼夜节律系统就像一个调节睡眠、清醒和其他周期性行为的内部时钟。“昼夜节律系统帮助我们为每天发生的规律性行为变化做好最佳准备。” Duffy 说。这些节律基本上遵循 24 小时的周期:这个词本身来自拉丁语 circa diem,意为“大约一天”。对于一些人来说,尤其是女性,这个时钟可能稍微偏离几分钟。
Duffy 说,我们还有其他时钟,它们也会影响我们的身体过程。有些导致季节性节律,有些是年度节律,还有一些甚至与月亮周期有关。大多数生物,一直到单细胞生物,都使用昼夜节律作为调节器。
它们是如何工作的?
对于人类的昼夜节律,大脑的一个特定区域——下丘脑的视交叉上核 (SCN)——是发生奇妙作用的地方。科学家们根据对小鼠和果蝇的研究推测,蛋白质的积累负责控制这一机制。这些分子,其中一些被称为CLOCK 蛋白,在白天聚集并激活使我们保持清醒的基因。
CLOCK 蛋白也可能产生自己的关闭开关。根据对小鼠和果蝇的研究,CLOCK 蛋白导致其他抑制蛋白在白天缓慢积累。最后,在黄昏时,这些其他蛋白会压倒激活 CLOCK 的基因,使我们入睡。这个循环会继续:在夜间,低水平的 CLOCK 开始增加——向我们发出信号,让我们醒来并重新开始整个过程。
Duffy 说,昼夜节律基于我们大脑内部的这种反馈循环,但我们的环境也会影响我们的时钟。“真正的昼夜节律是内部产生的,”Duffy 说,但外部因素“将我们的内部节律与外部世界同步。”
这些外部线索被称为zeitgebers,这是两个德语单词组合在一起,意思是“时间给予者”。例如,光线是一个重要的因素。因为我们的眼睛与 SCN 相连,光线照射可以重置这些基因的激活或去激活时间。黑暗也可以影响褪黑素的产生,通过促进这些促进睡意的激素的释放来帮助规律的睡眠模式。这可能意味着视力障碍者的昼夜节律可能与我们的昼夜时间表不同步,尽管褪黑素和其他补充剂可以提供帮助。光线并非影响这些节律的唯一因素——运动、年龄和温度也可以。
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Duffy 说,我们的日常节律可能是因为自然界中一致的光暗模式而演变出来的。“如果最早的单细胞生物生活在强烈的日照和黑暗环境中,能够预知它对它们会有所帮助。”她说。
除了睡眠,它们还调节什么?
实际上,调节的范围相当广。Duffy 说,昼夜节律会影响我们的免疫系统、激素、体温和新陈代谢,而这些只是已研究过的几个过程。可能还有许多其他由昼夜节律控制的系统,是我们尚未探索到的。
新陈代谢是一个相对为人熟知的方面。如果你曾经听过不应该太晚吃晚餐的说法,昼夜节律系统可能是原因。“如果我们白天进食,我们的新陈代谢系统可以快速地消化食物。而如果我们试图在半夜进食,我们所有的系统都没有准备好,”Duffy 说。
科学家们正在研究昼夜节律如何影响其他过程。Duffy 说,最近,研究人员一直在根据一天中的时间和昼夜节律来研究疫苗引起的免疫反应。
我们如何扰乱这个内部计时系统?
Duffy 说,嗜睡并不是节律紊乱的唯一后果。与内部时钟对着干的人“很可能发展出代谢紊乱、肥胖、糖尿病和心血管疾病”。
而且,失调起来惊人地容易。即使一夜晚睡也会产生连锁反应。Duffy 说:“你可能会在早上睡得更久,但这并不一定是时钟重置了,而是因为你睡眠不足。”“通过睡懒觉,你错过了同步时钟与外部世界的早晨阳光照射。然后那天晚上,你又不会早早就感到困倦。”几天后,“由于时钟已经改变,你根本无法起床,”她说。
其他常见的活动,如睡前玩手机,也会通过模仿我们与白天等同的自然光来混淆同步性。Duffy 说:“睡眠“非常受到我们的行为和我们所做的事情,尤其是光线照射的影响。“人们的一个误解是,如果他们还没有感到困倦,他们就不需要上床睡觉。”
那我们无法控制的因素呢,比如时间变化?
尽管三月和十一月的时间变化只有一小时,但它可能会产生相当严重的后果——特别是春季夏令时造成的失去一个小时。研究人员发现,这次时间变化导致人们平均失去 40 分钟睡眠。这听起来可能不多,但在时间变化后的周一,研究人员发现工作场所的伤害更加频繁和严重。当秋季增加一小时时,研究人员发现时间变化前后在伤害或睡眠损失方面没有差异。
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其他研究考察了春季时间变化后交通事故的增加和医疗失误。“我们起床的时间比平时早了一点,而这实际上是我们一天中表现和警觉性最低的时间段。所以这可能会让我们在那天更容易发生车祸,”Duffy 说。
如何最好地适应夏令时?
Duffy 说,对一些人来说,这可能很快发生,而对另一些人来说,可能需要几天时间。对于那些非常担心适应的人,她建议提前为时间变化做准备,在秋季的两个晚上推迟 30 分钟睡觉(或在春季提前 30 分钟睡觉)。
在时间变化来临前获得充足的睡眠也很重要。Duffy 说:“如果我们长期睡眠不足,可能会使我们更难进行任何调整。”
Duffy 说,作为一项基本常识,为了让我们的身体和节律保持健康,要保持规律。“规律性似乎对长期健康很重要。”每天在同一时间吃饭和睡觉可以真正维持我们的昼夜节律。“充足且规律的睡眠是我们最好的建议,”Duffy 说。“你会比平时感觉到的影响要小得多,”她说。毕竟,昼夜节律最清楚。