关于一场古老流行病对睡眠的启示

一种导致清醒和深度嗜睡的脑炎形式揭示了关于我们内在时钟的许多信息

尤妮蒂·金凯德发现自己越来越难保持清醒。她现在每天要睡将近 20 个小时。她过去常常做梦;在睡梦中翻身,喃喃自语,叹息,沉浸在半梦半醒的幻想中……现在她一动不动地躺着,呼吸微弱而安静,与世隔绝。尤妮蒂睡着了.
——尼尔·盖曼,《睡魔:序曲与夜曲》,1991 年

在上面引用的漫画中,一位亡灵巫师囚禁了墨菲斯,一位掌管睡眠和梦境的永生者。因此,人们无法保持清醒,日复一日、月复一月、年复一年地沉睡,直到墨菲斯逃脱并恢复了自然秩序。这部引人入胜的连载漫画的真实灵感,是一场在 1916 年至 1926 年间席卷全球的流行病。在“嗜睡病”首例病例引起医学界关注一百年后,我们仍然不知道是什么病原体导致了这种疾病。

它起源于法国北部和比利时寒冷潮湿的平原和战壕,第一次世界大战的战场,被炮弹、地雷和机关枪的无休止爆炸撕裂和剥夺了树木,数百万年轻人生活在恶劣和不卫生的环境中,彼此靠近。事实上,这种疾病最著名的受害者之一可能是阿道夫·希特勒,他在索姆河战役中受伤。


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来自对立阵营的两名医生,巴黎的让-勒内·克鲁切特和维也纳的康斯坦丁·冯·埃科诺莫男爵,确定了该病症的主要表现——其对睡眠的深刻影响,睡眠是身体休息和大脑与外部环境断开连接的恢复期。正是贵族冯·埃科诺莫(一位希腊血统的精神病学和神经病学教授)的临床敏锐性,他关于该主题的杰作专著为我们提供了对该疾病及其潜在的脑炎病理学(一种脑部炎症)的最佳描述。

嗜睡性脑炎 (EL),流行性脑炎或冯·埃科诺莫病,始于喉咙痛、恶心、头痛、关节痛和发烧——与流感相关的全身不适。从那时起,病情发展为异常的眼球运动(由于两只眼睛不再协调,这通常会导致复视)、眼睑下垂、无法睁开眼睛以及无法抗拒的睡眠需求,日夜如此。这种嗜睡持续数周,甚至在某些情况下持续一年或更长时间。埃莉诺·凯里,一位住在纽约市的口齿伶俐的年轻女子,于 1923 年 2 月陷入了类似睡美人的恍惚状态。多年后,她在一篇杂志文章中描述了这些症状

生病两个月后,我几乎没有疼痛,事实上,我非常舒服,只要他们不戳我,也不把我头朝下站立,也不在床上翻身,也不用冷水泼我的脸来叫醒我。能够被允许睡觉真是太好了,但是周围的这些人似乎决心阻止我感到舒适!当我睡着的大脑最终意识到我必须醒来时,这似乎是不可能的。我想听话,但我就是做不到。对我来说,意识的恢复似乎与我被埋在地球中心一样深的坑里一样困难,坑周围的圆形墙壁是闪亮的抛光大理石。它的侧面没有缝隙让我的手指抓住,也没有地方放我的脚,但我必须用我的双手爬出那个坑!……也许这会让读者对这种疾病的可怕嗜睡症有一个模糊的了解,这种嗜睡症完全压倒了受害者,使他无法努力自救.

凯里和其他人经历的这些时期充满了生动的梦境、幻觉和噩梦。当患者被呼唤名字或摇晃身体唤醒时,他们会做出智能反应,然后又迅速陷入嗜睡状态,通常在他们能够完全回答所提出的问题之前。受害者无法喂食或清洁自己。在严重的情况下,他们昏昏沉沉甚至昏迷不醒。

EL 是一种多变的疾病,有些受害者表现出相反的模式,患有极度失眠或睡眠颠倒——白天昏昏欲睡和嗜睡,但晚上却神志不清。

在该疾病的急性期,死亡率高达 30% 至 40%。医学束手无策,不得不让疾病自然发展。与 EL 对睡眠的影响并驾齐驱的是其对运动行为的各种影响,患者表现出各种各样的抽搐、运动和语言强迫症、震颤、僵硬和被称为自动症的无意识活动。

疾病从欧洲通过纽约和美国大西洋沿岸的其他港口城市传播到美洲。全球感染 EL 的人数估计从约 52,000 例报告病例上升到 100 万例。不确定性来自于不知道有多少感染者经历了轻微和短暂的 EL 症状而未被报告。

EL 的流行菌株在 10 年后突然消失的原因仍然未知。从那时起,只报告了少数零星病例。医学侦查揭示了以前爆发类似 EL 疾病的事件,特别是在 1712 年德国蒂宾根(在那里它被称为die Schlafkrankheit)和 1890 年意大利北部(la nona)。

令人不安的是,直到今天,导致 EL 的罪魁祸首仍然未知,并且据推测,仍然逍遥法外。由于流行性脑炎与 1918-1920 年的流感大流行(H1N1 或“西班牙流感”,估计造成 5000 万人死亡)部分重叠,一些人认为前者是后者的后果。然而,没有任何确凿的因果证据表明与流感有任何此类联系浮出水面。病理学家也没有从 EL 患者的大脑中分离出任何可以被确定为致病因子的细菌或病毒。

目前流行的假设表明,最初的感冒或流感病毒引发了不适当的免疫反应。如果属实,EL 将加入越来越多的自身免疫性疾病行列。然而,这种假设无法解释 EL 的流行形式如何突然登上世界舞台,影响成千上万人,然后消失。最有可能的是多种因素共同作用,一系列前因可能会在适当的条件下再次汇聚,困扰人类。

不幸的是,对于一些在 EL 急性期幸存下来的患者来说,情况更糟。他们随后发展出不同程度的帕金森病,包括一种极端的运动不能形式,他们在其中保持不动数十年,像冻结的雕像一样被锁在疗养院或晚期痴呆症病房中。正是这些长期被遗忘的脑炎后帕金森病患者,神经学家奥利弗·萨克斯在 1960 年代后期用左旋多巴药物疗法唤醒了他们,正如他的 1973 年杰作《睡醒之人》中著名描述的那样。这本书被改编成同名电影,罗宾·威廉姆斯在其中扮演一个以萨克斯为原型的角色,罗伯特·德尼罗的精彩而令人心碎的表演则塑造了患者伦纳德·L。

睡眠受到积极调节
从历史上看,诊所一直是关于大脑和思维的最丰富的见解来源。EL 仍然是一个典型的例子。冯·埃科诺莫的大多数患者都有眼球运动异常并且过度睡眠。当被唤醒时,他们与环境的互动相对正常,但很快又会回到睡眠状态。也就是说,EL 具有特定的症状,反映出潜在的疾病并非随意破坏灰质,而是出于不明原因选择性地攻击特定部位。

患者大脑的尸检始终显示中脑中有离散的病变,中脑的结构恰如其分地描述了自身的位置。它位于脑桥上方,丘脑下方,丘脑是新皮层的门户,新皮层是负责感知、记忆、思想和意识的褶皱外层。损伤通常包括中脑中的动眼神经核,这解释了 EL 特征中明显的眼球运动功能障碍。

损伤也发生在另一个深部脑结构黑质中,黑质是基底神经节的一部分,这解释了患者的行为和运动病理学。冯·埃科诺莫提出了中脑中存在一种结构的观点,该结构使上覆的丘脑和新皮层保持激活的清醒状态。这种上行唤醒系统将纤维向上发送到前脑。

少数冯·埃科诺莫的 EL 患者表现出相反的反应。他们只能断断续续地睡几个小时,白天大部分时间都昏昏欲睡,但晚上却无法入睡。这些失眠患者在前下丘脑(字面意思是“丘脑下方”)的灰质中存在病变,并延伸到基底神经节。这位医生推断存在另一个控制睡眠开始和深度的中心。他认为睡眠不仅仅是身体疲惫一天后,准备补充能量的被动反应。相反,它是一种由中枢神经系统中特定器官的紧密同步活动启动和控制的主动状态,这些器官负责我们日常睡眠-觉醒周期的编排。

自冯·埃科诺莫发表其著作以来的 80 年里,精细的动物和临床研究验证了他的观点,并加深了我们对睡眠和觉醒的理解。我们现在知道,睡眠有两种截然不同的形式,快速眼动 (REM) 睡眠和非快速眼动(或深度睡眠)。我们知道,存在于我们身体每个细胞中的昼夜节律驱动着这个系统,并由日光的光照强度变化同步。单一的激活系统的概念已经让位于这样一种认识,即睡眠和觉醒是由脑干(即延髓、脑桥和中脑)以及下丘脑和基底前脑内包含特异性细胞结构的三十多个或更多高度异质的核内的活动控制的。

这是一个复杂的系统,它使用多种神经递质:乙酰胆碱、去甲肾上腺素、GABA、组胺、血清素和食欲素。它们共同实现了一种类似于双稳态触发器的东西,这是一种电子电路,其中两个本质上是兴奋性的网络相互抑制——当一个“开启”时,另一个“关闭”,反之亦然。系统可以处于两种状态之一——清醒或睡眠——两者之间有相对突然的转换。

当我们失去睡眠能力,无法仁慈地陷入睡眠的遗忘中,忘记我们日常的辛劳和烦恼时,我们就会意识到我们是多么完全依赖墨菲斯的力量。事实上,强制剥夺睡眠被理所当然地认为是一种酷刑。

让我以村上春树结尾,他在他的 2013 年小说《没有色彩的多崎作和他的巡礼之年》的最后一句中完美地捕捉到了入睡的感觉:

意识的尾灯,就像夜晚最后一班快车一样,开始在远处消退,逐渐加速,变得越来越小,直到最终被吸入夜的深处,在那里消失了。剩下的只是风从一片白桦林中滑过的声音.

祝您今晚睡个好觉。

 

更多探索

 

下丘脑对睡眠和昼夜节律的调节。 克利福德·B·萨珀、托马斯·E·斯卡梅尔和陆军在《自然》杂志,第 437 卷,第 1257-1263 页;2005 年 10 月 27 日。

嗜睡性脑炎:流行期间和之后。 乔尔·A·维伦斯基编辑。牛津大学出版社,2010 年。

克里斯托夫·科赫 是艾伦研究所和 Tiny Blue Dot 基金会的神经科学家,艾伦脑科学研究所的前任总裁,以及加州理工学院的前教授。他的最新著作是Then I am myself the world. 科赫定期为包括《大众科学》在内的各种媒体撰稿。他住在太平洋西北地区。

更多作者:克里斯托夫·科赫
SA Mind Vol 27 Issue 2本文最初以“无尽的睡眠”为标题发表在 SA Mind 第 27 卷第 2 期(),第 22 页
doi:10.1038/scientificamericanmind0316-22
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