英國
[拼音]：shuimian
[外文]：sleep
指大腦皮層內擴散開來的抑制過程，是一個不活動時相。中國古代和古希臘時代均偏重於認為睡眠與心臟有關。荀子曾說“心臥則夢”（《解蔽篇》）。古代中醫理論雖然也有人認為“腦為元神之府”（李時珍《本草綱目》），但大多數人認為心主神明。若心氣血充盈，則神志清醒；若心有病變，則少寐多夢。古希臘亞里士多德也認為情緒能力位於心臟，而腦不過是人體的一個“冷卻”裝置，因此他認為“睡眠是為了冷卻頭腦中的蒸氣”。古代解剖學家加倫曾提出“動物靈氣”的概念。R.笛卡爾則認為動物靈氣較少有力時引起睡眠，反之則引起覺醒。在20世紀50～60年代，有人認為睡眠是腦的一種去傳入即感覺系統的被動關閉，巴甫洛夫認為睡眠是內抑制在大腦兩半球的擴散作用等。最廣泛被接受的睡眠學說是“恢復”和“休息”理論。但是由於在睡眠演化的研究中已知不少動物很少睡眠（象和馬等）或幾乎從來不眠（海豚等）而提出了質疑。
睡眠的生理機制
1950年W.德門特等主要根據人的腦電、肌電和眼電的研究發現有兩種型別的睡眠──正相慢波睡眠 (SWS)或非快速眼動睡眠(NREM)和異相睡眠(PS)或快速眼動睡眠(REM)。國際間公認這是睡眠研究的一個突破。睡眠化學物質和神經化學遞質的研究又是另一個突破。現在已知睡眠是一種主動而不是被動的抑制過程。大量的研究證明慢波睡眠的控制部位是腦幹的中縫核，異相睡眠的控制部位是腦橋的藍斑的中部和尾部，而覺醒的控制部分則與藍斑的前部及中腦網狀結構有關(圖1)。睡眠和覺醒都屬於本能。也是生物鐘的一種反映。
生物節律的週期接近於地球自轉週期的叫“24小時晝夜節律”（見晝夜節律）。睡眠和覺醒的本質首先制約於接近地球自轉週期的“24小時晝夜節律”，後者對前者的制約是通過鬆緊體而作用於腦網狀結構等部位。
現代的研究表明，網狀啟用系統是調控睡眠和覺醒的基本部位。它開始於腦幹下部，延伸至中腦，幷包括丘腦的內髓板中線和網狀核。電刺激網狀啟用系統的中腦部位（也包括腦橋和延髓上部的網狀結構）可頃刻使睡眠動物覺醒。該部位因腦瘤、溢血或昏睡性腦炎等原因而引起的損傷，會導致昏迷而無法甦醒。網狀啟用系統中腦部位的“覺醒反應”與網狀啟用系統丘腦部位有很大不同。前者可啟用幾乎“全腦”，而後者不過是前者的中轉部位。前者的啟用可上達至基底神經節和下達至脊髓，因此運動活動與高水平覺醒活動相聯絡。已知延髓脊髓間橫切的孤立腦標本能呈現正常睡眠和覺醒週期，而腦橋中間部位橫切的孤立腦標本明顯增加覺醒，上下丘間橫切的孤立腦標本可持續呈現慢波睡眠，因此認為上下丘間和腦橋中間部位間的神經組織為覺醒的重要區域。此外，電刺激下述3個皮層下部位可引起慢波睡眠：
（1）位於丘腦下部後部的間腦睡眠區；
（2）位於延髓網狀結構的丘束核的延髓同步區域。
（3）包括視前區在內的前腦基礎部位。前兩者僅慢頻率（例8/秒）有效，而後者則不論快慢頻率均可引起慢波睡眠。後者被認為與抑制網狀啟用的下行通路有關。
睡眠型別與睡眠週期
評價睡眠和覺醒的客觀指標便是“腦電＋眼電＋肌電”。一般認為人類的睡眠可以分為兩種型別：慢波睡眠和異相睡眠。成年人的慢波睡眠分為4期，而異相睡眠和覺醒無分期。如圖2所示，慢波1期的特徵是α波降低和呈現若干θ波。慢波2期的特徵是在θ波活動的背景上呈現σ波（梭波）和“K-複合體”波。慢波3期和4期的特徵是呈現高振幅(至少75μV以上)的δ波。呈現20N50％δ波指數的屬慢波3期，超過50％δ波指數的屬慢波4期。覺醒期的特徵是α波伴隨低幅β波。異相睡眠期的腦電和覺醒期相似，而眼電增強和肌電降低。新生嬰兒平均每天睡眠16～18小時，其中50～60％是異相睡眠。睡眠時間隨年齡的增加而逐漸減少。一般14～15歲後已降低至每晚8小時左右，以後保持長期穩定，直到老年後才進一步降低。異相睡眠在全夜睡眠中所佔的比例也有隨年齡的增加而減少的傾向。年輕成人的異相睡眠約佔整晚睡眠的20～25％左右。一般年輕成人大約需經過70～80分鐘的慢波睡眠後，才能進入第一次異相睡眠。常見的程式是：覺醒－1期－2期－3期－4期－3期－2期－第一次異相睡眠，然後重複慢波睡眠(2期－3期－4期－3期－2期)後才能進入第二次異相睡眠。一般從一個異相睡眠至下一個異相睡眠的相隔時間為70～120分鐘不等，平均為90分鐘。一個年輕成人的典型整晚睡眠的分配如下：50％慢波2期，25％異相睡眠，10％慢波3期，10％慢波4期和5％慢波1期。雖然不同人的睡眠分期有很大的個體差異，但共同的特點是慢波睡眠1～4期常常是連續的，而異相睡眠常突然呈現和突然結束。從圖1中可見覺醒和慢波睡眠間及慢波睡眠和異相睡眠間是可以雙向聯絡的，但覺醒和異相睡眠間則僅有單向關係，即覺醒不可能直接進入異相睡眠。
睡眠演化
從睡眠演化的角度來分析，在發生上最早呈現的是慢波睡眠。例如冷血動物（爬行類）僅呈現慢波睡眠單型別睡眠，其中包括烏龜，鱷魚和大蟒等。同時已知溫血動物（鳥類、哺乳類）均呈現慢波和異相兩型別睡眠。鳥類腦幹的網狀元件和爬行類有明顯差異，它們的下網狀核和上網狀核已高度發展，中縫核和藍斑也已清楚可見。哺乳類動物雖然普遍呈現兩型別睡眠，但在睡眠姿態、時間和慢波及異相睡眠的比值等方面差異很大。例如，雖然大部分哺乳類動物均閉眼躺臥，但馬常站立睡眠，而長頸鹿睡眠時則保持頸部挺直。又如，蝙蝠每晝夜需睡20小時，而有種海豚則幾乎完全不眠，馬、牛和象每晝夜也僅睡2～4小時。除這些極端的例子外，不同哺乳類動物也有一致的規律性。一般都是緊接分娩前和分娩後的一段時間內睡眠最多，異相睡眠的比例也最高；成熟後則睡眠時間減少，主要減少異相睡眠，而慢波睡眠則僅稍見減少。關於異相睡眠，除現存最古老的多刺食蚊獸外，幾乎在一切曾被研究的哺乳類動物中均呈現，只是異相睡眠佔每晝夜睡眠中的比例不一。睡眠演化的研究雖然剛剛開始，但對深入瞭解睡眠和覺醒現象極有幫助。例如從睡眠演化的角度來分析，異相睡眠的意義顯然不僅和夢相關，而尚有更廣泛的生物意義。
睡眠與夢
在中國古代和古希臘時代被認為是一種“神授”或“著魔”。古羅馬的A.T.馬克羅比烏斯和D.阿爾米多魯斯將夢分成兩類：一類反映現在和過去，一類和預測將來有關。這種理論曾流行了幾個世紀。《黃帝內經》的《素問》也有“甚飽則夢予，甚飢則夢取;肝氣盛則夢怒，肺氣盛則夢哭”的說法。關於夢的形成和意義S.弗洛伊德的精神分析觀點佔有重要位置。他在《夢的釋義》一書中指出，夢的組成成分或“要素”在夢前的長時記憶中早已存在，只是這些“要素”在夢中常見“新的和離奇的組合”。И.Μ.謝切諾夫也認為夢的離奇古怪不過是“現有映象的不尋常的組合”。異相睡眠的發現是近代睡眠機制研究中最顯著的成就，它提供了了解夢的客觀指標。當然50年代初期將異相睡眠和夢完全等同的看法也是不夠確切的，但夢主要與異相睡眠相關也是肯定的。夢常常突然呈現和突然結束，覺醒又不可能直接進入夢境，做夢而覺醒後又很難回憶。雖然現知在異相睡眠和慢波3～4期中均可做夢，但兩者是有差別的。人在異相睡眠期間被喚醒，報告做夢的機會顯著較高，異相睡眠期間做夢知覺性較強，視知覺尤其突出，內容常較生動和稀奇古怪；在慢波3～4期做夢則概念性較強，生動性較弱，內容常涉及最近生活中發生的事情。由於慢波3～4期主要呈現在前半夜，而異相睡眠主要呈現在後半夜，因此在整晚睡眠中可以概括為從較多概念化的上半夜向較多知覺化的下半夜的過渡。從睡眠演化的角度來看，雖然有理由相信不僅人類做夢，其他哺乳類動物也可能做夢，但是沒有理由認為異相睡眠在哺乳類和鳥類動物有如此廣泛的分佈是為了做夢。例如，雖然鼴鼠有異相睡眠，但卻無法肯定鼴鼠是否也在做夢。人類做夢時伴隨的“快速眼球運動”也未必適用於一切哺乳類動物。例如貓頭鷹等動物便沒有快眼球運動。可能溫血動物在異相睡眠週期所呈現的短覺醒有助於增加晚間生存的機會。就嬰兒來說，大量呈現異相睡眠時產生的“假覺醒”也可能有助於腦的發展。甚至對成人來說，也可能長時間的慢波睡眠對保持腦的健康是有害的。
睡眠的體液調節和控制
這是70年代前後非常吸引人的課題。早期的研究傾向於認為兩型別睡眠主要與神經化學遞質有關。最早認為5-羥色胺與慢波睡眠有關，例如損壞80～90％中縫核可引起失眠，而中縫核是5-羥色胺含量最集中的區域。若在最後區，中縫核和前視區注射5-羥色胺則可引起慢波睡眠。一般認為，5-羥色胺一方面與保持慢波睡眠有關，另一方面則與觸發異相睡眠有關。去甲腎上腺素則被認為與覺醒及異相睡眠有關，例如去甲腎上腺素抑制可降低覺醒和異相睡眠，用6-羥基多巴胺化學損毀去甲腎上腺素神經元也可抑制覺醒。又若雙側損毀去甲腎上腺素含量最集中的區域藍斑，可導致異相睡眠的喪失等。一般認為藍斑的後1/3與異相睡眠的肌電消失機制有關，中間1/3和異相睡眠的“腦橋-膝狀體－枕葉棘波”有關，而前1/3則和覺醒機制有關。一般地說，較少報道膽鹼能系統和γ-氨基丁酸系統在睡眠中的作用問題。膽鹼能系統被認為與異相睡眠相關，而且特別與異相睡眠的觸發機制有關。例如膽鹼酯酶可逆性抑制劑毒、扁豆鹼可增加異相睡眠，而中樞M-膽鹼受體阻滯劑束茛菪鹼和阿托品可抑制異相睡眠。就γ-氨基丁酸系統來說，很早知道它的副產品γ-氨基丁酸鹽也有催眠作用，酒的催眠作用被認為與γ-氨基丁酸鹽的含量有關。但是由於上述眾所周知的神經化學遞質不僅和睡眠有關，而且也與體溫調節、攝食、情緒、學習和運動等行為的一切方面幾乎均有關係，因此較新的看法是未必存在和睡眠特殊相關的神經化學遞質，而神經化學遞質對睡眠和覺醒的影響可能僅僅是第二性的或繼發性的。綜上所述，能否找到與睡眠特殊相關的第一性或原發性化學物質是一個引人關注的問題。
睡眠化學物質可區分為內源性催眠化學物質和外源性催眠化學物質兩類。前者是睡眠或冬眠腦中自然積聚的化學物質，它們多半是活性胺，多肽或蛋白質。後者是外源性催眠藥物。就後者來說，苯丙二氮雜草類化合物被認為是目前國際上最強、成癮性較弱而有效期較長催眠物質。但是大部分催眠藥物均開始有效而在幾周內失效，同時抑制異相睡眠，停止服用後又常見“快眼動睡眠回跳”等。關於能否從植物中提取天然外源性催眠化學物質，一直引起人們廣泛的興趣。事實上中國古代就注意這個問題。例如《黃帝內經》的《靈樞》中說:“飲汁一小杯，……覆杯則臥”。劉世熠(1985)也發現葡萄種植物爬山虎果實的提取物中，有一種含量為20萬分之一的微量活性化學物質也具有外源性催眠效應。但是最引人關注的是在持續的覺醒中在腦中自然積聚的內源性催眠化學物質。早在1910年法國H.皮埃隆首先提出睡眠是覺醒時積聚的一種“催眠素”引起的理論。將睡眠剝奪150～293小時的犬的腦脊液灌流到正常犬的第 4腦室，可使後者睡眠幾個小時，但是當時完全不知道這種催眠物質的化學成分是什麼。美國有人從山羊和綿羊的腦脊液中提取一種叫“睡眠因子的物質；日本則有人從大白鼠的腦幹中提取一種SPS的物質，歐洲也有人從兔的腦脊液中提取一種叫DSIP的物質。已知前兩者只知道部分結構，而後者則已完全搞清了結構。但是1979年前在歐洲採用的 DSIP及其同系物是80％β和20％α的異構混合肽，而已知腦內天然存在的是純α-肽。劉世熠等於1979年首先報道純α－肽（ASP5-α-DSIP）的人工合成及其“拋物線”或“倒U形”特性性質。該純品副作用少，能通過血腦屏障和具有內源性調節“24－小時晝夜節律”等特性，因此在國際上從1981年開始已改用純α-肽。此外，內源性覺醒化學物質也引起人們很大的興趣。已知能增進老年人記憶的外源性藥物均具有“催醒”效應，但是副作用顯著，因此從腦中提取內源性覺醒物質已被認為是迷人的現代課題。