2021年10月29日 11:45
【科學快訊】
來源：原理
在節奏飛快的現代社會，高質量的睡眠難能可貴。在《腦子不會好好睡》中，睡眠問題專家蓋伊·勒施齊納寫道：「不睡覺會比不吃飯死得更快。睡眠對生命至關重要，這一點無可辯駁。」
有大量證據表明，睡眠會影響我們在許多認知任務中的表現，包括解決數學問題、進行對話甚至閱讀等等。
但睡眠是否會影響我們走路的方式，或者進行其他被認為對精神負擔較小的活動，這個問題卻鮮少被討論到。
近日一項新研究發現，行走，尤其是我們對自己的步幅或者步態的控制，確實可能受到睡眠不足的影響。此外，更令人驚訝的結論是，如果你能有機會彌補一些損失的睡眠，即使只是周末多睡那麼短短幾個小時，這一點額外的小憩也能幫助減少疲勞引起的「笨手笨腳」，至少在行走上是這樣的。
研究論文已於近日發表在《科學報告》上。
行走的動作一度被視為一個完全自動的過程。借助跑步機進行的一些動物實驗表明，行走似乎主要由脊髓反射活動控制，而不太涉及大腦的認知過程。對四足動物來說似乎是這樣，但這個想法在人類身上其實頗具爭議。
事實上，自從一些針對人類的實驗開始以來，科學家已經意識到，行走比人們曾經以為的要複雜得多。在過去十年中，MIT科學家Hermano Krebs廣泛研究了步態控制和行走的力學，並為中風和其他運動受限的患者開發策略性和輔助性的機器裝置。
在早先的實驗中，Krebs已經證明，健康的受試者有能力在無意識的情況下調整他們的步態，從而匹配視覺刺激的細微變化。
幾年前，Krebs開始和巴西聖保羅大學的Arturo Forner-Cordero團隊建立起合作關系。他們開始探索更微小的刺激，比如聽覺線索，對行走的影響。
在最初的一些實驗中，志願者被要求在跑步機上行走，同時研究人員會打開節拍器，並緩緩改變節拍器的頻率。志願者並沒有意識到這種節奏的改變，但會不自主地將步伐與微妙變化的節拍相匹配。
這些研究都在告訴我們，步態只是一個自動過程的概念並不是故事的全部。除了自動的過程之外，大腦還會施加很多微小的、但有意識的影響。
隨著研究的繼續，他們還特別注意到了一種非常意思的現象。由於實驗招募的參與者大多是大學生，在學期末時，當學生面臨著許多門考試和任務「死線」時，他們睡眠的時間往往更短，這時，他們在實驗中的表現得也變得更差了。
團隊隨即決定深入探究一下這種現象。
在新的研究中，研究招募了來自聖保羅大學的學生，通過實驗重點研究了睡眠剝奪對步態控制的影響。
每位參與者都配發了監測儀器，用來追蹤他們14天內的活動。這些信息可以讓研究人員了解了學生每天睡眠和活動的時間，並記錄下他們的自然睡眠模式。
平均來說，每位學生每天會睡6個小時左右，但有些學生會進行一定的「睡眠補償」，也就是在周末補補覺。這種被稱為社會時差的現象在大學生中已經非常普遍。
在第13天的夜裏，其中一組學生（急性睡眠剝奪組，SAD）會被要求在團隊的睡眠實驗室裏通宵熬夜，徹夜不眠。隨後，在第14天的早上，所有學生都會來到實驗室進行步行測試。
實驗設計簡介。實驗分為三組，研究人員對參與者14天內的睡眠模式進行了監控，並在第14天展開行為控制測試。控制組（CG）在周末會進行一定睡眠補償，急性睡眠剝奪組（SAD）在測試前則會被要求通宵一晚。|原圖來源：Scientific Reports
在步行測試中，每位學生都被要求在跑步機上以相同的速度行走，研究人員則會開啟節拍器，並要求參與者跟上節拍。在實驗過程中，研究人員會在不告訴參與者的情況下緩慢而微小地調整節拍器的速度。
攝像機會全程捕捉下學生行走的動作，特別是他們的腳後與跑步機接觸的那一刻，並將這些結果與節拍器的節拍進行對比。
總體而言，在跑步機測試中，學生的睡眠越少，他們行走的控制力就越弱。對於那些在測試前一夜通宵（SAD組）的學生來說，這種步態控制會進一步下降。他們在節奏上的誤差更大，往往會錯過節拍，通常表現得更糟糕。
這一結果本身可能並沒有完全出乎意料。但是在對比那些在測試前沒有通宵，但睡眠質量大多不理想的學生時，研究人員發現了一個意想不到的差異：表現稍好的學生是那些在周末進行睡眠補償，並獲得稍多睡眠的學生。即使學生們在一周的末尾接受測試，也就是大多數人最為疲勞的時候，結果同樣如此。
這項研究說明，行走確實沒有我們原先認為的那麼簡單，它也會受到睡眠不足的影響。
在理想情況下，所有人都應該每晚睡足8小時。但如果我們確實做不到，研究結果還告訴我們，進行睡眠補償可能仍然是一項頗為重要的策略。對於那些長期睡眠不足的人，比如輪班的工人、臨床醫生和一些軍人來說，定期進行睡眠補償，或許有所助益。
#創作團隊：
編譯：Måka
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#圖片來源：
封面來源：Christine Daniloff， MIT； stock image
