
本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Psychology 2e,由夜黎重新編輯。(根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明)
原文傳送門:<4> States of Consciousness — 4.1 What Is Consciousness?
索引傳送門:《心理學2e》索引頁面
學習本章後,你將能夠:
- 理解〝意識是什麼意思〞
- 解釋晝夜節律如何參與調節睡眠-清醒週期,以及晝夜節律如何被干擾
- 討論睡眠債的概念
前言
意識〔consciousness〕描述了我們對內在和外在刺激的覺察〔awareness〕。 對內在刺激的覺察包括感覺疼痛、飢餓、口渴、困倦,以及覺察到我們的想法和情緒。 對外在刺激的覺察包括看到陽光、感受到房間的溫暖、聽到朋友的聲音等體驗。
我們定期經歷不同的意識狀態和不同的覺察層次。 我們甚至可以將意識描述為〝從完全覺察到深度睡眠的連續體〞。 睡眠〔sleep〕是一種身體活動量相對較低且感官覺察降低的狀態,與清醒期間發生的休息時間不同。 清醒〔wakefulness〕的特徵是高水平的感官覺察、思想和行為。 除了清醒或睡眠之外,人們還經歷許多其他意識狀態。 這些包括白日夢、中毒和麻醉導致的意識不清。 我們也可能透過出於醫療目的的藥物誘導麻醉,而經歷無意識狀態。 通常,即使我們完全清醒,我們也無法完全察覺到周圍的環境。 例如,你你是否曾經在下班或放學開車回家時做過白日夢,而沒有真正考慮開車本身? 你有能力參與〝與操作摩托車相關〞的所有複雜任務,即使你沒有察覺到這樣做。 許多這些過程,就像許多心理行為一樣,都植根於我們的生物學。
生物節律
生物節律〔biological rhythms〕是生物活動的內在節律。 女性的月經週期是生物節律的一個例子——身體變化的一種週期性、循環性模式。 一個完整的月經週期大約需要 28 天(農曆月〔lunar month〕),但許多生物週期要短得多。 例如,體溫在 24 小時內週期性波動(圖 4.2)。 警覺性〔alertness〕與較高的體溫有關,而嗜睡〔sleepiness〕與較低的體溫有關。


此圖表顯示了 8 名年輕男性在 28 小時內體溫的晝夜節律變化。 白天清醒時體溫會升高,下午達到峰值,睡眠期間體溫會下降,凌晨時分達到最低點。
這種每天重複的溫度波動模式是晝夜節律的一個例子。 晝夜節律〔circadian rhythm〕是大約 24 小時內發生的生物節律。 我們的睡眠-清醒週期〔sleep-wake cycle〕與環境的自然明暗週期〔natural light-dark cycle〕有關,這可能是晝夜節律最明顯的例子,但我們的心率、血壓、血糖和體溫也有每日波動。 有些晝夜節律在我們意識狀態的變化中發揮作用。
如果我們有生物節律,那麼是否存在某種生物時鐘〔biological clock〕? 在大腦中,位於腦下垂體上方的下視丘〔hypothalamus〕是體內平衡的主要中心。 體內平衡〔homeostasis〕是生物系統內保持平衡或最佳水平的趨勢。
大腦的時鐘機制位於下丘腦的視交叉上核 (SCN)〔suprachiasmatic nucleus〕區域。視網膜〔retina〕中,光敏神經元〔light-sensitive neurons〕的軸突根據存在的光量向 SCN 提供信息,從而允許這個內部時鐘與外界同步(Klein、Moore 和Reppert,1991 ;Welsh、Takahashi 和Kay,2010)(圖4.3)。


視交叉上核(SCN)充當大腦的時鐘機制。 時鐘透過視網膜投影接收到的光資訊來設定自身。
伴隨晝夜節律的問題
一般來說,對大多數人來說,我們的晝夜節律週期與外界是一致的。 例如,大多數人在晚上睡覺,白天醒著。 睡眠-清醒週期〔sleep-wake cycles〕的重要調節器是褪黑激素〔melatonin〕。 松果腺〔pineal gland〕是大腦內部釋放褪黑激素的內分泌結構,被認為參與睡眠期間各種生物節律和免疫系統的調節(Hardeland、Pandi-Perumal 和 Cardinali,2006)。 黑暗會刺激褪黑激素的釋放,而光線會抑制褪黑激素的釋放。
我們的睡眠-清醒週期存在個體差異。 例如,有些人會說自己是早起的人,而有些人則認為自己是夜貓子。 這些晝夜節律活動模式的個體差異被稱為一個人的“時型〔chronotype〕”,研究顯示早起的鳥兒和夜貓子在睡眠調節方面存在差異(Taillard、Philip、Coste、Sagaspe 和 Bioulac,2003)。 睡眠調節〔sleep regulation〕是指大腦對睡眠和清醒之間切換的控制,以及與外界協調此週期的能力。
正常睡眠受到干擾
無論是雲雀、貓頭鷹或介於兩者之間的生物,在某些情況下,人的晝夜時鐘〔circadian clock〕與外在環境不同步。 發生這種情況的一種方式是跨越多個時區。 當我們這樣做時,我們經常會體驗到時差。 時差〔jet lag〕是由於我們的內在晝夜節律週期與環境不匹配而導致的一系列症狀。 這些症狀包括疲勞、呆滯、易怒和失眠〔insomnia〕(即在一個月內每週至少有三個晚上持續難以入睡或保持睡眠)(Roth,2007)。
輪班工作的人也可能會在晝夜節律中經歷干擾。 輪班工作〔rotating shift work〕是指每天或每週從早到晚變換的工作安排。 例如,某人可能在星期一從上午7點工作到下午3點、星期二從凌晨3點工作到上午11點,以及星期三從上午11點工作到下午7點。 在這種情況下,個人的日程安排變化如此頻繁,以至於難以維持正常的晝夜節律。 這通常會導致睡眠問題,並可能導致憂鬱和焦慮的跡象。 這類日程安排對於在醫療保健行業和服務行業工作的個人來說很常見,並且與持續的疲憊和煩躁感相關,這可能使人更容易在工作中犯錯(Gold et al., 1992; Presser , 1995)。
輪班工作對從事此類工作的個人的生活和經歷有著普遍影響〔pervasive effects〕,這一點在一項定性研究〔qualitative study〕中報告的故事中得到了清楚的說明,該研究研究了輪班工作的中年護士的經歷(West, Boughton & Byrnes, 2009)。 幾位受訪的護理師表示,他們的工作安排影響了他們與家人的關係。 一位護士說:
如果你的伴侶有一份正常的工作,每天從上午9點到下午5點辦公室上班的工作時間…當你不感到完全疲憊時,能夠與他們共度美好時光…這將是我遇到的問題之一。 (West 等人,2009 ,第 114 頁)
雖然晝夜節律中的干擾可能會產生負面後果,但我們可以採取一些措施,來幫助我們根據外部環境重新調整生物時鐘。 其中一些方法,例如使用如圖 4.4 所示的強光,已被證明可以緩解〝因時差或輪班工作造成的個人〞所經歷的一些問題。 由於生物時鐘是由光驅動的,〝輪班期間暴露在明亮的光線下〞以及〝不工作時暴露在黑暗的光線下〞可以幫助對抗失眠以及焦慮和抑鬱症狀(Huang、Tsai、Chen 和 Hsu,2013)。


此類設備旨在提供強光照射,以幫助人們維持規律的晝夜節律週期。 它們對於〝夜班工作的人〞或〝受光照季節變化影響的人〞很有幫助。
睡眠不足
當人們因工作或日常生活的需要而難以入睡時,他們就會累積睡眠債。 患有睡眠債〔sleep debt〕的人長期以來無法獲得足夠的睡眠。 睡眠債的後果包括警覺性和心理效率〔mental efficiency〕下降。 有趣的是,自從電燈出現以來,人們的睡眠時間已經減少。 雖然我們當然歡迎黑暗被照亮的便利,但我們也遭受睡眠量減少的後果,因為我們在夜間比我們的祖先更活躍。 因此,我們中的許多人每晚睡眠時間不足 7 至 8 小時,並累積了睡眠債。 雖然每個人的睡眠需求存在巨大差異,但國家睡眠基金會 (n.d.)〔National Sleep Foundation〕 引用研究估計,新生兒需要最多的睡眠時間(每晚12到18個小時),而到成年時這個時間減少到只有7-9個小時。
如果你躺下來小睡並很容易入睡,那麼你很可能有睡眠債。 鑑於大學生因嚴重睡眠債務而聞名(Hicks, Fernandez, & Pellegrini, 2001;Hicks, Johnson, & Pellegrini, 1992;Miller, Shattuck, & Matsangas, 2010),你和你的同學很可能會定期處理與睡眠債相關的問題。 2015年,美國國家睡眠基金會更新了睡眠時長,以便更好地適應個體差異。 表 4.1 顯示了新的建議,其中描述了“建議”、“可能合適”和“不建議”的睡眠時間。
年齡 | 建議 | 可能適合 | 不建議 |
---|---|---|---|
0–3 個月 | 14–17 小時 | 11–13 小時 18-19 小時 | 少於 11小時 超過 19小時 |
4–11 個月 | 12–15 小時 | 10–11 小時 16-18 小時 | 少於 10小時 超過 18小時 |
1–2 歲 | 11–14 小時 | 9–10 小時 15–16 小時 | 少於 9小時 超過 16小時 |
3–5 歲 | 10–13 小時 | 8–9 小時 14小時 | 少於 8小時 超過 14小時 |
6–13 歲 | 9–11 小時 | 7–8 小時 12小時 | 少於 7小時 超過 12小時 |
14–17 歲 | 8–10 小時 | 7 小時 11小時 | 少於 7小時 超過 11小時 |
18–25 歲 | 7–9 小時 | 6 小時 10–11 小時 | 少於 6小時 超過 11小時 |
26–64 歲 | 7–9 小時 | 6 小時 10小時 | 少於 6小時 超過 10小時 |
≥65 歲 | 7–8 小時 | 5–6 小時 9小時 | 少於 5小時 超過 9小時 |
不同年齡的睡眠需求
睡眠債和睡眠剝奪有顯著的負面心理和生理後果(圖 4.5)。 如前所述,睡眠不足會導致心理警覺性〔mental alertness〕和認知功能下降。 此外,睡眠剝奪〔sleep deprivation〕常常會導致類似憂鬱的症狀。 這些影響可能是由於〝累積的睡眠債務〞或〝應對更急性的睡眠剝奪時期〞的反應而發生。 你可能會驚訝地發現,睡眠剝奪與肥胖、血壓升高、壓力激素水平升高,以及免疫功能下降有關(Banks & Dinges,2007)。 睡眠剝奪的人通常會比沒有睡眠不足的人更快入睡。 有些睡眠剝奪的人在停止活動(例如坐著看電視或開車)時很難保持清醒。 這就是為什麼睡眠不足的人在開車或使用危險機械時,也會使自己和他人面臨危險。 一些研究表明,睡眠剝奪對認知和運動功能的影響與酒精中毒一樣大,甚至更嚴重(Williamson & Feyer,2000)。 研究表明,睡眠剝奪的最嚴重效應發生在一個人保持清醒狀態超過 24 小時(Killgore & Weber,2014;Killgore 等人,2007),或者連續晚上睡覺時間少於 4 小時(Wickens, Hutchins, Lauk, Seebook,2015)。 例如,睡眠時間少於 4 小時可能會出現煩躁、注意力不集中,以及認知和道德判斷障礙。 如果一個人連續 48 小時保持清醒,他們可能會開始產生幻覺。


這張圖說明了睡眠剝奪的一些負面後果。 雖然認知缺陷可能是最明顯的,但許多身體系統都會因睡眠不足而受到負面影響。 (credit:對 Mikael Häggström 的作品修改)
我們的睡眠時間在整個生命週期中會有所變化。 當我們很小的時候,我們每天的睡眠時間長達16小時。 隨著年齡的增長,我們的睡眠時間越來越少。 事實上,一項統合分析〔meta-analysis〕(綜合了過去十年中許多相關研究的結果)表明,到我們 65 歲時,我們每天的平均睡眠時間不足 7 小時(Ohayon, Carskadon、Guilleminault 和 Vitiello,2004)。
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2023/10/10 發佈本文
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