睡眠是一種在哺乳動物，鳥和魚中普遍存在的自然休息狀態，甚至在無脊椎動物如果蠅中也有這種現象。睡眠的特徵包括：減少主動的身體運動，對外界刺激反應減弱，增強同化作用（生產細胞結構），以及降低異化作用水平（分解細胞結構）。
在人、哺乳動物及其他很多已經被研究的動物，如魚、鳥、老鼠、蒼蠅中，規律的睡眠是生存的前提。從睡眠中醒過來是一種保護機制，也是健康和生存的必須。
對於人來說睡眠佔了人生的三分之一，可以說睡眠的好壞是生活質量一半的基礎。
大多數的人至少記得這樣一個情景：我們坐在教室裏，半睡半醒，努力集中精神——但是徒勞無功。為什麼會這樣？當你努力地想要學習，但因為“太睏了”而失敗時，出了什麼問題？
對18～30歲的成年人來說，答案現在變得清楚了。《自然－神經學》上的一篇文章中，馬修·沃克和哈佛醫學院的合作者，報導了年輕人的記憶形成與夜間睡眠缺乏之間的關係。
<一>睡眠和記憶的鞏固
在過去的十年中，科學家逐漸認識到睡眠和記憶之間的複雜關聯。睡眠不僅會為編碼新的記憶做好了準備，而且也為大腦提供了一個鞏固、整合資訊的機會。因此睡眠是可以使記憶更持久，讓記憶可以抵禦更多的干擾。
舉例來說，一個晚上的睡眠可以讓你更好地記住前一天晚上學習的東西。但研究顯示，睡眠也能識別、選擇和保存記憶的關鍵特徵，讓第二天留下來的記憶更有用。
這樣一來，一晚上的睡眠就增加了你發現一個數學演算過程的捷徑的可能性，而這可能是你前一天晚上需要很費力的演算才能達到的。
練習後的睡眠有這麼多好處，顯示出睡眠的主要功能是對記憶的處理。
另外一個問題是：睡眠怎樣在第二天幫助你學得更好？或者說，缺乏睡眠怎樣影響了你新的記憶形成的能力呢？
<二>睡眠和注意力
許多年來科學家就已經發現，不管你是不是試著去記住一些東西，睡眠對於集中精力做一件工作都是必須的。
尤其是睡眠的缺乏，將導致前額頂葉承擔認知任務的注意力，其網路活性的減少。
另外對於前額皮質控制的執行功能的能力，在缺乏後，比其他認知能力（如知覺和記憶測驗）將更弱。
這些發現使研究人員懷疑，完全是因為睡眠缺失導致記憶編碼不足，從而使人不能集中注意力。
<三>睡眠和記憶編碼
注意力的分散，似乎可以說明個體睡眠缺失，而使記憶形成的能力下降。但對動物的研究顯示，和記憶形成困難有關的不只是注意力問題。
人類和動物研究都表明，海馬區對於記憶的形成非常關鍵。在分子水準上，這些記憶的形成依賴於一個叫做長時程增強（LTP）的程式，它增強了神經細胞之間的聯繫，以更容易的方式在它們之間交換信號，使記憶形成可能發生。
長時程增強過程可以在老鼠海馬區的切片上看到。當你“剝奪”了一隻老鼠的睡眠，然後再切下它的海馬區，在這些切片上，長時程增強過程被弱化了。很明顯，這和注意力沒有任何關係，而和海馬區的功能有關係。
利用核磁共振成像，科學家監視了成年人的大腦活動，他們有的在前一天晚上正常睡覺了，有的根本沒睡。他們要求受試者從主題為人、物體、風景等情景的150張照片前走過，並將這些照片分成室內的和室外的兩類；同時掃描了這些人的大腦。
兩天以後，當兩個組的人都很好的休息了以後科學家向他們出示同樣的150張照片，又在其中混雜了75張新的，要求他們辨別哪些是他們曾經看到的。結果顯示，前兩天睡眠缺乏的那一組，忘記的照片數量大約是睡眠正常的那一組的兩倍。
＜四＞睡眠減少持久性
後來，科學家有進行了同樣的照片觀察試驗，這一次的目的在於，觀察兩組受試者在看到照片時，大腦的哪些部分在活動。雖然兩組受試者的同一腦區都表現出活躍跡象，但睡眠缺失受試者的海馬區的活躍程度明顯偏低。
即便表現最好的睡眠缺失者與表現最差的正常受試者相比，睡眠缺失者的海馬區活躍程度還是要低一些。科學家還注意到，兩個組的注意集中程度大致相當。
科學家希望這個發現，能揭示在記憶形成時，哪些區域和海馬區共同發揮作用。和睡眠缺失者比較起來，睡眠充足的人的多個大腦區域與海馬區有更緊密的合作關係，而這些區域通常和事件記憶程式有關。
當我們被“剝奪”了越來越多的睡眠，而以咖啡因和濃茶來代替必需的睡眠時，我們越想通過熬夜記住的東西，就越是記不住。你必須想想這樣值不值得。
1972年，一位法國的神經精神科醫師Christian Guilleminault認為睡眠只是身體內部需要的反映，感官活動及身體的物理運動在睡眠時會停止，但若給予合適刺激便可使其醒來。
現代醫學界則普遍認為睡眠是一種主動過程，目的是為恢復精力而作出合適的休息，由專責睡眠及覺醒的中樞神經管理。
在睡眠時人腦並沒有停止工作，只是換了模式，使身體可以更有效儲存所需的能量，並對精神和體力作出補充。睡眠亦是最好的休息方法，既能保持身體健康和補充體力，亦可提高工作能力。
每個人生活的環境、身體質素、性格或職業等因素都大不相同，因此形成了不一樣的睡眠類型。這些類型的形成，大部份都是生活習慣和工作安排漸漸地培養起來的。只要一息尚存，它便不會產生很大的問題。
殊途同歸，任何人能夠維持充足的精神、工作及生活就無可厚非了。可是，如果每天都神思恍惚，所選擇的睡眠類型就可能有問題了。如果要改變現在的睡眠類型，不是一朝一夕的事情便可以辦到的，必須經過適當的調整，才能改善有關問題。
人們若欠缺適量的睡眠，將有可能導致一些後遺症，如白天嗜睡、情緒不穩定、憂鬱、壓力、焦慮、失去應變能力、免疫力降低、記憶力減退、失卻邏輯思考力、理解能力降低、工作效率下降等。
而現代生活中，都市人大多工作繁忙，因此較常出現以上的問題。反之，在鄉下的人則能較輕鬆生活，並獲得適量的睡眠，因此較少出現上述問題。 有些科學家認為，過度的睡眠（超過10小時）不但會更疲累，也可能導致短命。
改善睡眠的方法
1. 睡前減慢呼吸節奏，令心境平靜、容易入睡，靜坐、聽緩慢音樂可使身體恢復平靜。
2. 關燈睡覺，因為生物鐘靠外界的光源判斷作息時間，不關燈會令生物鐘以為尚在白天。
3. 睡前不進食，以免入睡後器官仍然維持運作。
4. 睡前浸腳，溫度在40℃左右，時間則以15 - 30分鐘為佳。
5. 午睡可以減低生活壓力，幫助夜晚入睡，但不宜超過半小時。
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