许多小学生为了熬过课堂上无聊的部分，会偷偷地在课桌上打盹。另一方面，莱纳·施密特总是努力保持清醒。但他还是会打瞌睡——几乎每节课都会这样。这绝不是老师的错。从童年起，施密特就患上了一种不寻常的神经系统疾病：嗜睡症。
现在，56岁的数学老师施密特仍然与压倒性的白天嗜睡和疲劳作斗争，这是嗜睡症的标志性症状。与大多数人清醒16小时，困倦8小时不同，施密特和其他嗜睡症患者一样，白天每隔几个小时就想睡觉。短暂的睡意不断困扰着他。最终，睡眠的欲望变得无法抗拒，然后他可能会真的睡着，通常是几秒钟到几分钟。他可能会在讲座、会议或谈话中打盹。他甚至可能在开车时睡着。
嗜睡症影响着美国每2000人中的一人——这个国家至少有15万人——而且可能更多。专家说，患有这种疾病的人通常不会将自己的困倦视为疾病的征兆，因此他们不会去看医生。结果，他们通常在首次出现症状后10到15年才被诊断出患有这种疾病。
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研究表明，在这段时间里，嗜睡症患者在工作和社交关系中遭受了巨大的痛苦。许多人失业，因为雇主或潜在雇主经常认为他们懒惰，并且未能提供这些人表现良好所需的便利条件。
德国精神病学家卡尔·弗里德里希·奥托·韦斯特法尔于1877年首次描述了嗜睡症，但直到最近，研究人员才开始破译这种奇怪疾病的生物学原因。值得注意的是，他们已经确定了一种在大脑中明显缺失的脑化学物质。更重要的是，令人惊讶的新证据表明，嗜睡症可能是一种自身免疫性疾病，就像1型糖尿病或多发性硬化症一样。最近的研究工作已经产生了关于嗜睡症患者大脑中发生紊乱的有力理论，以及治疗这种使人衰弱的疾病的可能新疗法。
生活在梦境中
医生通常通过夜间监听一个人的大脑来诊断嗜睡症。在睡眠研究或多导睡眠图中，电极会记录受试者整晚的脑电波和肌肉运动，从而揭示患者何时处于清醒状态或处于不同的睡眠阶段。
在正常睡眠期间，一个人首先进入所谓的非快速眼动睡眠（NREM）睡眠，从第一阶段开始，然后经过第二、第三和第四阶段，这些阶段逐渐加深和增强。大约90分钟后，快速眼动睡眠（REM）开始。眼球在眼睑下快速移动，大脑活跃，产生梦境。
与这种模式相反，嗜睡症患者在入睡后几分钟内就开始快速眼动睡眠，这种现象称为睡眠起始快速眼动期（SOREMP）。医生认为SOREMP是一个诊断性的危险信号。嗜睡症患者也比健康人花费更多的时间在快速眼动睡眠中。也就是说，他们做梦很多——可能太多了。
嗜睡症患者在快速眼动睡眠中花费的时间过长可能会剥夺他们的深度睡眠，深度睡眠是身体恢复和细胞再生以及早晨感到清醒的关键阶段。因此，嗜睡症患者的白天嗜睡可能主要源于控制快速眼动睡眠机制的失败。
与这种想法一致的是，许多嗜睡症患者似乎在白天也经历了类似快速眼动睡眠的症状。例如，他们可能会在入睡前或午睡醒来后立即看到或听到梦幻般的图像或声音。奇怪的是，他们中的许多人还会经历奇怪的肌肉塌陷，或称猝倒，这让人联想到正常快速眼动睡眠期间发生的肌肉松弛。
在猝倒中，诸如兴高采烈、惊讶或愤怒等强烈的情绪可能会导致嗜睡症患者的膝盖弯曲或头部下垂。在最坏的情况下，整个肌肉系统都会失灵，导致患者倒下，瘫痪几秒钟到几分钟。“你就像一座被炸弹击中的建筑物一样倒塌，”施密特说。同样，在正常的快速眼动睡眠中，当大脑和眼睛活跃时，身体实际上是静止不动的，这要归功于肌肉张力降低，这可能会阻止人们将梦境付诸行动。
然而，嗜睡症可能不仅仅是一种快速眼动睡眠障碍；神经学家拉斐尔·费里及其在意大利特罗伊纳的奥阿西精神发育迟滞和脑衰老研究所的同事在2005年报告的工作表明，嗜睡症患者在非快速眼动睡眠中也表现出某些异常。奥阿西研究人员记录了49名嗜睡症患者大脑非快速眼动睡眠期间的脑活动爆发，称为周期性交替模式（CAPs），并将他们与37名同龄的正常睡眠者进行了比较。研究人员记录到，嗜睡症患者的CAPs比正常睡眠者少得多，正常睡眠者通常在夜间有数百个CAPs，每个CAPs持续几秒钟。科学家们认为，除了表明非快速眼动睡眠在嗜睡症中也受到损害之外，这种CAP频率异常可能表明睡眠过程的恢复性不如健康睡眠者。
咖啡因
新的研究正在关注下丘脑分泌素，这是一种微小的脑分子，由位于大脑底部锥形结构下丘脑后部的仅1万到2万个细胞簇产生，这为这种异常睡眠的生化原因提供了一些最初的线索。当下丘脑分泌素于1998年首次被发现时，它被认为是食欲调节剂，因为这被认为是下丘脑该部分的工作。但从那时起，越来越多的证据表明，下丘脑分泌素或其缺乏与嗜睡症有关。
斯坦福大学医学院嗜睡症中心负责人伊曼纽尔·米格诺特及其同事在1999年报告称，狗的嗜睡症是由下丘脑分泌素受体之一的基因突变引起的。与此同时，德克萨斯大学西南医学中心达拉斯分校的柳泽正志领导的一个研究小组表明，无法产生下丘脑分泌素的小鼠的行为就像嗜睡症患者一样。米格诺特的团队很快发现，90%的人类嗜睡症患者的大脑组织或脑脊液（包围大脑的液体）中都缺乏下丘脑分泌素。这些于2000年发表的研究表明，这种神经肽的缺乏会导致嗜睡症和伴随而来的梦境。
下丘脑分泌素在体内究竟起什么作用——以及嗜睡症患者究竟缺少什么——仍然存在争议。一些研究人员认为，下丘脑分泌素的作用是让人保持清醒，因此，嗜睡症是由于促进觉醒的大脑区域受到刺激不足而导致的。这种观点与松鼠猴（一种睡眠-觉醒周期与人类相似的动物）的下丘脑分泌素分泌模式一致。
几年前，米格诺特及其同事测量了松鼠猴大脑在典型的一天中下丘脑分泌素的含量。他们发现在早晨醒来时含量较低。然后，含量逐渐升高，在傍晚猴子入睡前达到峰值。当动物睡着时，下丘脑分泌素水平下降，最终回到起始水平。斯坦福大学的研究小组在2003年报告了这些结果，表明下丘脑分泌素虽然不促进最初的觉醒，但有助于在一天中保持警觉，以对抗日益增长的疲劳。没有它，嗜睡症患者只能舒适地保持清醒几个小时。
2000年报告的一项大鼠研究支持了这一观点，同时也帮助解释了嗜睡症患者快速眼动睡眠的丰富性。生物学家路易斯·德莱塞亚及其在圣地亚哥斯克里普斯研究所的同事将下丘脑分泌素注射到通常受下丘脑分泌素刺激的大鼠大脑区域。大鼠保持清醒的时间比平时长70%。此外，注射了下丘脑分泌素的大鼠在睡眠时，快速眼动睡眠的时间也明显少于注射盐水的大鼠。因此，下丘脑分泌素至少可能部分地通过专门阻止梦境过度侵入人的睡眠-觉醒周期来维持警觉性。
但另一些人则认为，下丘脑分泌素的工作是控制各种意识状态之间的界限，从而使大脑不会轻易地在它们之间切换。波士顿贝斯以色列女执事医疗中心神经生物学家托马斯·斯卡梅尔与柳泽等人合作，仔细测量和观察了一种无法产生下丘脑分泌素的小鼠品系的睡眠-觉醒周期。虽然突变小鼠花费了正常的清醒、睡眠以及快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠时间，但与人类嗜睡症患者一样，它们在清醒、打盹、深度睡眠和快速眼动睡眠状态之间切换的频率异常高。
这种异常的切换并不是因为小鼠无法保持警觉。斯卡梅尔的研究小组发现，在诸如被放入新笼子（通常会引起高度兴奋）等压力条件下，突变小鼠与正常小鼠一样保持清醒的时间，这表明即使在缺乏下丘脑分泌素的情况下，警觉机制仍然完好无损。
大脑中的死亡
科学家们也在解释嗜睡症患者缺乏下丘脑分泌素的原因方面取得了进展。研究表明，嗜睡症患者下丘脑中产生下丘脑分泌素的细胞数量只有正常人的10%左右。他们缺乏这种细胞可能反映了他们的免疫系统存在问题。
人们的白细胞表面携带不同类型的免疫系统蛋白质，称为人类白细胞抗原（HLA）。许多自身免疫性疾病（免疫系统错误地攻击健康的身体组织，而不是感染性微生物）与一组独特的这些分子有关。
在20世纪90年代，米格诺特及其同事发现，大约十分之九的睡眠-觉醒障碍患者携带HLA亚型HLA-DQB1*0602，这在健康睡眠者中不太常见。米格诺特及其斯坦福大学同事西野诚司认为，这一发现表明嗜睡症可能是一种自身免疫性疾病：嗜睡症患者的免疫系统可能会错误地攻击并摧毁他们产生下丘脑分泌素的细胞。其他研究也支持这一观点。例如，研究人员已经能够通过给小鼠注射嗜睡症患者的免疫系统蛋白质，诱导小鼠产生嗜睡症的某些特征。
人们认为遗传和环境因素是嗜睡症发展的基础。父母患有嗜睡症的儿童中有1%到4%会患上这种疾病。他们的风险比一般人群的发病率高20到80倍，这表明存在一个或多个基因会增加睡眠障碍的风险。其中之一可能是免疫成分，例如HLA-DQB1*0602。
然而，遗传学并不能完全解释嗜睡症。大约五分之一的健康人群也携带HLA-DQB1*0602。如果同卵双胞胎中的一个患有嗜睡症，那么另一个双胞胎（其遗传物质与其兄弟姐妹相同）只有三分之一的时间会患上这种疾病。
哪些环境因素可能会使平衡倾向于嗜睡症仍然未知。一种可能性是压力。南密西西比大学的约翰·哈什与位于马里兰州银泉市的沃尔特·里德陆军研究所的但丁·皮基奥尼一起，要求嗜睡症患者描述他们在生病前不久的生活中发生了什么。与调查了生活中类似时期的健康志愿者相比，相对较高比例的嗜睡症患者在嗜睡症症状发作前的几个月里经历了改变人生的事件——例如孩子的出生、找到新工作或搬到新家。因此，重大的生活变故以及随之而来的心理压力可能会以促进疾病出现的方式改变免疫系统。
一些研究人员推测，产前感染也可能起作用。至少有两个研究小组——一个包括米格诺特，另一个由哈什领导——已经建立了出生月份与嗜睡症之间的联系：这种疾病在三月份出生的人中异常常见，而在九月份出生的人中异常罕见。其他神经系统疾病也遵循类似的模式；多发性硬化症聚集在三月至七月出生的人群中，而癫痫病在十二月至三月出生的人群中更常见。如果某些阶段的妊娠期间更容易发生促进神经系统疾病发展的感染，则可能会出现这种模式。
唤醒呼叫
预防嗜睡症可能是一个不切实际的目标。但医学可以帮助患者应对。目前，许多嗜睡症患者服用类似苯丙胺的兴奋剂来对抗白天嗜睡。有些人需要服用抗抑郁药来治疗猝倒和梦幻般的幻觉。医生通常还会开出行为干预措施，例如在患者最想睡觉的时间安排小睡。然而，这些疗法针对的是症状，而不是疾病的原因，而且这些药物并非没有副作用。
研究人员希望下丘脑分泌素及其在该疾病中的作用的发现将导致重要的新药物。一些人说，最好的方法很可能是补充缺失的下丘脑分泌素，尽管将这种分子——或类似物——送入大脑是一项艰巨的挑战。下丘脑分泌素是不稳定的分子。它们很容易在血液和消化道中分解，因此简单地注射或吞咽它们不会有效。
目前，施密特正在克服他的嗜睡症。他通常可以在上午保持清醒以进行教学。然后，他将下午和晚上分开，以适应他异常的午睡需求。因此，他可能会发现自己在凌晨3点完全清醒，坐在办公桌前批改试卷。“我已经与我的学校达成了和平协议，”他说。学校也与这位数学老师的睡眠达成了和平协议。