每个人都听说过，每晚睡七到九个小时至关重要，这个建议被反复强调，以至于成为了金科玉律。如果睡眠时间少于这个时长，那么你在短期和长期内都更有可能遭受不良健康影响——记忆力问题、代谢问题、抑郁症、痴呆症、心脏病、免疫系统减弱。
但近年来，科学家们发现了一个罕见的群体，他们持续睡眠时间很短，但身体状况并没有变差。
自然短睡眠者，正如他们被称呼的那样，其基因天生就只需要每晚四到六个小时的睡眠。这些异常值表明，重要的是质量，而不是数量。如果科学家能够弄清楚这些人有什么不同之处，他们希望这或许能提供对睡眠本质的洞察。
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“底线是，我们不了解睡眠是什么，更不用说睡眠是用来做什么的了。考虑到普通人一生中有三分之一的时间都在睡觉，这真是令人难以置信，”加州大学旧金山分校的神经学家路易斯·普塔切克说。
科学家们曾经认为睡眠只不过是一段休息时间，就像为了准备第二天的工作而关闭电脑一样。托马斯·爱迪生称睡眠是浪费时间——“我们穴居时代的遗产”——并声称自己从不睡超过四个小时。他发明的白炽灯鼓励其他人缩短睡眠时间。今天，美国成年人每晚睡眠时间少于五个小时的人数达到了历史新高。
但现代睡眠研究表明，睡眠是一个活跃、复杂的过程，我们不一定想缩短睡眠时间。科学家们怀疑，在睡眠期间，我们的身体和大脑正在补充能量储备、冲洗废物和毒素、修剪突触和巩固记忆。因此，长期睡眠不足可能会导致严重的健康后果。
我们对睡眠和睡眠不足的大部分了解都源于匈牙利裔瑞士研究员亚历山大·博尔贝利在 20 世纪 70 年代提出的模型。他的睡眠双过程模型描述了昼夜节律和睡眠稳态这两个独立的系统如何相互作用来控制我们何时以及睡多久。昼夜节律时钟决定了 24 小时的睡眠和觉醒周期，受光线和黑暗等外部线索的引导。另一方面，睡眠稳态是由内部压力驱动的，这种压力在你醒着的时候会累积，而在你睡着的时候会减少，像饥饿一样潮起潮落。
这些模式存在差异。“我们一直都知道有早起的鸟儿和夜猫子，但大多数人介于两者之间。我们一直都知道有短睡眠者和长睡眠者，但大多数人介于两者之间，”普塔切克说。“他们一直都存在，但他们没有被认出的原因是这些人通常不会去看医生。”
当普塔切克和他的同事，加州大学旧金山分校的人类遗传学家和神经科学家傅盈惠被介绍给一位女士时，这种情况发生了改变，这位女士觉得她早睡早起的作息时间是一种诅咒。这位女士自然会在凌晨醒来，那时“寒冷、黑暗、孤独”。她的孙女们继承了她同样的睡眠习惯。研究人员确定了这种罕见的早起鸟基因突变，在他们发表研究结果后，成千上万的极端早起者涌现出来。
但傅盈惠回忆说，她被一个不符合这种模式的家庭所吸引。这些家庭成员醒得很早，但睡得并不早，而且在只睡了大约六个小时后就感觉神清气爽。他们是最早被确诊为家族性自然短睡眠的人，这种情况像其他遗传特征一样在家族中遗传。傅盈惠和普塔切克将他们的短暂睡眠追溯到DEC2基因的突变。
“无论他们的身体需要通过睡眠做什么，他们都可以在短时间内完成。”——傅盈惠，人类遗传学家和神经科学家
研究人员继续将DEC2突变基因工程改造到小鼠体内，表明这些动物比它们的同窝幼崽需要更少的睡眠。他们发现该基因的功能之一是帮助控制一种叫做食欲素的脑激素水平，食欲素可以促进清醒。有趣的是，食欲素缺乏是嗜睡症的主要原因，嗜睡症是一种以白天过度嗜睡为特征的睡眠障碍。然而，在短睡眠者中，食欲素的产生似乎增加。
随着时间的推移，该团队已经确定了七个与自然短睡眠相关的基因。在一个有三代短睡眠者的家庭中，研究人员发现了一个ADRB1基因的突变，该基因在脑干的一个区域（背侧脑桥）中高度活跃，而背侧脑桥参与调节睡眠。当科学家们使用一种技术来刺激小鼠大脑的那个区域，将它们从睡眠中唤醒时，带有ADRB1突变的小鼠更容易醒来，并且保持清醒的时间更长。
在一个父子短睡眠者配对中，研究人员确定了另一个基因NPSR1的突变，该基因参与调节睡眠/觉醒周期。当他们创造出带有相同突变的小鼠时，他们发现这些动物的睡眠时间更少，并且在行为测试中，它们没有通常在睡眠不足后出现的记忆力问题。
该团队还在两个不相关的具有缩短睡眠周期的家庭中，发现了GRM1基因的两种不同突变。同样，用这些突变基因改造的小鼠睡眠时间更少，并且没有明显的健康后果。
与小鼠一样，自然短睡眠者似乎对睡眠不足的不良影响免疫。如果说有什么不同的话，他们做得非常出色。研究表明，这样的人雄心勃勃、精力充沛、乐观向上，对压力具有非凡的抵抗力，并且对疼痛的阈值更高。他们甚至可能更长寿。
基于对短睡眠者的研究发现，一些研究人员认为，现在可能是更新旧的睡眠双过程模型的时候了，普塔切克正是由此产生了第三种影响因素的想法。更新后的模型可能是这样的：早上，昼夜节律时钟表明该开始你的一天了，而睡眠稳态则发出信号，表明你已经获得了足够的睡眠可以起床了。然后，第三个因素——行为驱动力——迫使你出门工作，或寻找伴侣，或收集食物。晚上，这个过程会反过来，让身体平静下来准备睡觉。
也许短睡眠者是如此有驱动力，以至于他们能够克服使其他人卧床不起的先天过程。但也可能是在某种程度上，短睡眠者的大脑天生就具有高效睡眠的能力，以至于他们能够事半功倍。
高效睡眠
芝加哥附近西北大学昼夜节律和睡眠医学中心主任菲利斯·齐说：“你的七到八个小时的睡眠并没有什么神奇之处。”齐可以想象出无数种短睡眠者的大脑可能更有效率的方式。他们是否有更多的慢波睡眠，即最具恢复性的睡眠阶段？他们是否产生更高量的脑脊液，即沐浴大脑和脊髓的液体，使他们能够清除更多的废物？他们的代谢率是否不同，帮助他们更快地进入和退出睡眠周期？
“一切都与效率有关，睡眠效率——我就是这样感觉的，”傅盈惠说。“无论他们的身体需要通过睡眠做什么，他们都可以在短时间内完成。”
傅盈惠和普塔切克最近的研究表明，自然短睡眠者可能更有效地清除导致阿尔茨海默病等神经退行性疾病的有毒脑聚集物。研究人员培育了带有短睡眠基因的小鼠和携带易患阿尔茨海默病基因的小鼠。阿尔茨海默病小鼠体内积累了异常蛋白质——淀粉样斑块和 tau 蛋白缠结——这些蛋白质在人类中是痴呆症的标志。但杂交小鼠的大脑中产生的这些缠结和斑块较少，就好像睡眠突变正在保护这些动物一样。
傅盈惠认为，如果她在心脏病、糖尿病或其他与睡眠不足相关的疾病模型中进行类似的研究，她会得到类似的结果。
睡眠更深层的秘密
目前尚不清楚迄今为止确定的短睡眠基因如何保护人们免受不良睡眠的影响，或者这些基因的突变如何使睡眠更有效率。为了找到答案，傅盈惠和普塔切克开始将短睡眠者带到他们的联合实验室，以测量他们睡眠时的脑电波。他们的睡眠研究被疫情打断，但他们渴望重新回到正轨。
研究人员还对了解其他睡眠异常值感兴趣。睡眠时长与大多数行为一样，都遵循钟形曲线。短睡眠者位于曲线的一端，长睡眠者位于另一端。傅盈惠发现了一种与长睡眠相关的基因突变，但长睡眠者很难研究，因为他们的作息时间与社会的规范和要求不一致。长睡眠者经常被迫早起去上学或工作，这可能会导致睡眠不足，并可能导致抑郁症和其他疾病。
但是，虽然睡眠具有很强的遗传成分，但它也可能受环境的影响。了解更好的睡眠是可能的，并了解其基础，可能会为优化睡眠指明方向，使更多人能够活得更长久、更健康。
例如，齐的实验室一直在尝试使用声音刺激来增强深度睡眠的慢波，而深度睡眠的慢波可以增强记忆力处理，并且可能是短睡眠者成功的秘诀之一。在一项研究中，他们在研究参与者睡觉时播放粉红噪音——一种比白噪音更柔和、更自然的声音，更像雨声或海浪声。第二天，这些参与者在学习和回忆词语配对的测试中记住了更多内容。“我们可以增强记忆力，但我们并没有让他们睡得更久或一定更短，”齐说。“我认为还有很多东西要学。”
目前，研究人员建议人们专注于获得他们需要的睡眠量，并认识到不同的人需要的睡眠量是不同的。普塔切克仍然对听到有人宣扬每个人都必须每晚睡八个小时感到恼火。“这就像说人口中的每个人都必须是 5 英尺 10 英寸，”他说。“遗传学不是这样运作的。”
本文最初发表于Knowable Magazine，这是 Annual Reviews 的一项独立新闻事业。注册新闻通讯。