我的一天有 24.5 小時:來聊聊生物鐘與 Non-24 睡眠障礙

Non-24

作息不規律,到了該睡覺的時間卻睡不著,而睡眠不足 7 小時又爬不起來。我試過無數種方法,像是光照、遠離電子螢幕、運動、冥想、非處方藥物……想盡辦法要修正我的作息,但最後都徒勞無功。

我的生理時鐘是不是壞掉了?經過一番研究調查後,我得到以下結論。

我的生理時鐘不是 24 小時,而是 24.5 小時。

這表示,如果我順著身體的本能走,我每天入睡的時間會比前一天晚半小時。大約每 48 天,我的作息就會繞地球一整圈。從晝夜顛倒,再慢慢轉回正常,如此循環往復,沒有所謂的開始與結束。

生理時鐘真的存在嗎?

首先來問一個最根本的問題:生理時鐘真的存在嗎?你到底是累了才睡覺,還是身體裡真的有個鬧鐘在運作呢?

上個世紀,有科學家把一群志願者關進完全沒有光線、沒有時鐘、與世隔絕的地下室,一住就是好幾週。結果他們發現,即使完全不知道外界時間,人體依然會規律地睡了又醒。這證明了人體自帶一個「時鐘」,不需要外界提示也能正常運作。

這個時鐘藏在大腦的下視丘裡,它是一小撮神經元,稱為視交叉上核(SCN,Suprachiasmatic Nucleus)。它是身體的總指揮,掌管一套稱為晝夜節律(Circadian Rhythm)的系統——像是體溫、荷爾蒙、新陳代謝、警覺度等,全都跟著它日夜起伏。

那麼,生理時鐘究竟是如何精確調控的呢?

三位科學家 Jeffrey Hall、Michael Rosbash 和 Michael Young,在小小的果蠅身上找到了生理時鐘的「發動機」。更令人驚訝的是,這台發動機並不在大腦裡,而是存在於每一個細胞中——你身上幾乎每個細胞,都帶著一台自己的時鐘。

Brandeis 雜誌對這項發現的報導
布蘭戴斯(Brandeis)雜誌《自然界的總計時器》:三位科學家如何在果蠅身上找到生理時鐘。

它的運作原理,可以用一個「工廠自我關閉」的比喻來理解:

想像一個細胞裡有一座小工廠,它日夜不停地生產一種稱為 PER 蛋白(Period 蛋白)的產品。

  1. 白天開工:一個稱為 period 的基因下達指令,工廠開始生產 PER 蛋白。
  2. 產品堆積:PER 蛋白在細胞裡一點點累積,越堆越多,耗費大半天的時間。
  3. 自我關閉:當 PER 蛋白累積到足夠多時,它會反過來跑進細胞核,把當初下達生產指令的那個基因關掉。
  4. 產品清空:沒有了新指令,PER 蛋白停止生產,同時舊的會慢慢被降解掉,倉庫也漸漸清空。
  5. 重新開工:倉庫空了,那個「停產按鈕」鬆開,基因重新啟動,工廠又再次開始生產……

這一整輪「生產 → 堆積 → 自我關閉 → 清空 → 重新生產」的循環,跑完一遍差不多就是 24 小時。這就是生理時鐘的一次「滴答」。

這在科學上稱為「轉錄-轉譯負回饋迴路」(TTFL)。這個名字聽起來很嚇人,但本質上就是上面那個會自己踩煞車的工廠——當蛋白質累積到一定程度後,就會抑制自己的生產。細胞就是靠著這種「堆積—清空」的漲落,硬是數出了一天的長度。

轉錄-轉譯負回饋迴路(TTFL)示意圖
如果把工廠的比喻換成科學命名,一整圈就是:轉錄 → 累積 → 抑制 → 降解 → 去抑制,跑完一輪約 24 小時。© Philo

Michael Young 還找到另外兩個關鍵角色,讓這座時鐘更為精密:一個稱為 TIM 蛋白(Timeless),負責在夜裡幫助 PER 蛋白進入細胞核去按下停產按鈕;另一個稱為 DBT(Doubletime),它的作用是透過降解 PER 蛋白質,來拖慢 PER 蛋白的累積速度——正是這個「拖慢」,將循環精確地校準在接近 24 小時,而不是十幾個小時就跑完一圈。

每個細胞裡都有這樣一座 PER 蛋白的自回饋工廠,而大腦裡的 SCN 則是所有這些小時鐘的總指揮,負責讓它們步調一致。至於這個循環跑一圈究竟有多長,則很大程度上是寫在基因裡的。

是的,生理時鐘真的存在,絕不是幻覺。

這套機制的發現並非一蹴可幾:早在 1971 年,Konopka 和 Benzer 就發現了生理時鐘異常的突變果蠅;1984 年,Hall、Rosbash、Young 三個實驗室幾乎同時複製出了關鍵的 period 基因;此後整個 1990 年代,他們才逐步拼湊出上述這套負回饋迴路的機制(例如 Young 在 1994 年找到了 timeless 基因)。這一系列的研究工作,最終讓他們獲得了 2017 年的諾貝爾生理學或醫學獎。

PNAS 回顧 Konopka 與 Benzer 的研究
故事的起點:1971 年,Konopka 與 Benzer 發現了生理時鐘異常的突變果蠅。
2017 年諾貝爾生理學或醫學獎三位得主
終點:2017 年諾貝爾生理學或醫學獎,頒發給 Hall、Rosbash、Young。

不過果蠅和哺乳動物的生物鐘調控蛋白種類有些不同。在果蠅中,PER 蛋白不斷累積,然後帶著 TIM 蛋白(一把鑰匙)一起進入細胞核,TIM 有權限關停生產線。在人類細胞中,PER 蛋白則帶著 CRY 蛋白(一把鑰匙)一起進入細胞核,由 CRY 掌握關停生產線的權限。

其中任何一個環節出了問題,生物鐘就會變得不太正常。

絕大多數人的生理時鐘都不是 24 小時

這裡有一個很多人都不知道的數字。

如果一個人完全脫離外界時間提示,他的作息週期會變成多少小時呢?

答案大約是 24.2 小時,略大於 24 小時。也就是說,幾乎每個人的生理時鐘天生都比地球慢一點點。

Science 期刊:人類晝夜節律接近 24 小時的研究
Czeisler 等人於 1999 年發表在《Science》期刊的研究,測得人類內源節律約 24.18 小時。

那為什麼大多數人還能維持規律作息呢?答案就是:光線。

你的視網膜裡有一類特殊的細胞(ipRGC),它們不負責成像,只負責把「現在有沒有光線」回報給 SCN。這個過程稱為「光牽引」(Entrainment)。每天清晨的光線,就是把那個走慢的時鐘往前撥一點,重新校準到 24 小時。正常人就是靠著這套機制,每天將自己多出來的十幾分鐘抹平。

正常人的睡眠週期
正常人的睡眠週期:入睡、起床時間穩定,睡眠帶齊平不漂移。© Philo

然而,少數人這套「每天靠光線對時」的機制出了問題,就會表現出接下來要講的兩種睡眠障礙。

DSPD 和 Non-24

有兩種較為常見的睡眠障礙,一種是 DSPD(睡眠相位後移障礙),另一種是 Non-24(非 24 小時睡眠覺醒障礙)。

DSPD(睡眠相位後移障礙)是一種慢性晝夜節律紊亂,患者的生理時鐘比常規時間顯著後移。患者通常無法在凌晨 2:00 前入睡,當被迫早起時會感到極度痛苦,但在自己的自然節律下,睡眠品質卻是正常的。

簡單來說,DSPD 就是不到夜裡兩三點你就是睡不著,但時間一到卻一定能睡著。睡上 7-8 小時後,你一樣能起床,醒來之後的白天也同樣精力充沛。而且近年有大量研究發現,成人 ADHD 和 DSPD 高度相關,DSPD 是他們最常見的晝夜節律障礙。

DSPD 的睡眠週期
DSPD 的睡眠週期:作息穩定不漂移,但整段睡眠比正常人明顯偏晚。© Philo

非 24 小時睡眠覺醒障礙(Non-24-hour sleep-wake disorder, 簡稱 Non-24)是一種罕見的晝夜節律紊亂。患者體內的生理時鐘超過 24 小時(通常約 25 小時左右),導致入睡和起床時間每天向後推遲 1 至 2 小時,因此無法適應正常的社會作息。

簡單來說,Non-24 就是每一天的入睡時間都比前一天更晚,會不斷往後延遲,直到晝夜顛倒,然後再慢慢往前,形成完整的循環。沒有所謂的開始與結束,它就是不斷地循環著。

Non-24 的睡眠週期
Non-24 的睡眠週期:入睡時間逐日往後,像樓梯一樣不斷下滑,週而復始。© Philo

那為什麼有些人會徹底失去被光線校準的能力呢?這最常發生在全盲人士身上,非常高比例的全盲者(尤其是完全沒有光感的人)就會出現 Non-24 的症狀——因為校準生理時鐘的光訊號需要透過眼睛傳遞,如果收不到光線,時鐘就只能自己往後漂移。但也有極少數視力正常的人,同樣無法用光線校準生理時鐘。

最後補充兩點。第一,DSPD 和 Non-24 從定義上是互斥的,一個人只可能是其中之一,不會同時擁有這兩種狀況。第二,還有一種和 DSPD 恰恰相反的情況,稱為 FASPS(家族性睡眠相位前移症候群),患者每天很早,例如五六點就會感到極度困倦而想睡覺,凌晨兩三點就醒來。

如何知道自己屬於哪一種生理時鐘類型?

那麼,究竟如何才能知道自己的生理時鐘屬於哪種類型呢?

最簡單的方法就是,連續幾週記錄睡眠日記。如果你有智慧手錶,現在的智慧手錶也會有睡眠週期記錄功能。接著觀察,如果自己不刻意設定鬧鐘,會傾向於幾點睡覺、幾點起床,並且這個狀態是否穩定,起床之後是覺得精力充沛還是睡眠不足。

智慧手錶裡的睡眠記錄
智慧手錶 / App 裡的睡眠記錄會長這樣——連續記錄幾週,就能看出自己的作息是穩定還是在漂移。

觀察下來大致能對號入座:如果你穩定地偏晚——總是兩三點才睡、但睡夠了照樣精神飽滿——那更像是 DSPD;如果入睡時間每天都比前一天更晚、不斷往後漂移,則是 Non-24;如果反過來極早睡、極早醒,那就是 FASPS。當然,真正的確診還是得靠專業的睡眠門診。

生理時鐘不是 24h,我的解決方案

生理時鐘是寫在基因裡的。生理時鐘是寫在基因裡的。生理時鐘是寫在基因裡的。

我的生理時鐘就是 24.5 小時,每 48 天一個循環。我只要嘗試違抗身體本能,就會睡不著、爬不起來,或是感到極度困倦,嚴重影響睡眠品質和工作效率。

接受這一點對我來說很重要,因為我開始不再自我責備,不再怪罪自己為什麼不能準時睡覺、不能穩定早起。我開始尋找適應自己節律的工作方式。

所以我決定,管他的 24 小時社會時鐘,我就是 24.5 小時。既然如此,我就順應自己出廠設定的自然節律,因為只有在這種狀態下,我才能在清醒時保持清醒、在睡眠時維持高品質的睡眠,作息也足夠規律,只不過是和大多數人不一樣罷了。

而且你身體的荷爾蒙調控、消化器官的節律,也都是跟著生理時鐘在走的。所以我順應自己的生理時鐘自然狀態,對我而言也是最佳選擇。

然而從社會角度來看,由於整個社會的工作和社交活動都是固定的,像是朝九晚五,這與 DSPD 患者和 Non-24 嚴重衝突,可能會導致工作效率低下、容易忘東忘西、注意力不集中。因此,很多人會選擇尋求專業醫療協助,以便更好地適應社會時鐘。例如光照療法、褪黑激素,以及專門應對 Non-24 的臨床藥物 Tasimelteon。

全世界 99.999% 的人都將早睡早起、規律睡眠視為正常,但我的身體卻說不,那種「正常」的方式會給我的身體和心理帶來巨大痛苦。而你無法早起可能會被認為是懶惰,不早睡則會被認為是拖延、不自律。

我想說的是,你並不是懶惰,也不是無法自律,你只是天生就和別人不一樣。社會應該要去除對睡眠障礙的污名化。

祝大家都能睡個好覺。

參考資料

  1. 生理時鐘分子機制與 2017 年諾貝爾生理學或醫學獎官方公告:NobelPrize.org
  2. period 基因研究簡史(1971 年 Konopka 與 Benzer 發現突變體、1984 年複製基因):PNAS — Cracking the ClockBrandeis Magazine
  3. 人類內源性晝夜節律週期約 24.18 小時:Czeisler et al., Science, 1999,Stability, Precision, and Near-24-Hour Period of the Human Circadian Pacemaker
  4. 成人 ADHD 與睡眠時相延遲/晝夜節律紊亂高度相關:ADHD as a circadian rhythm disorder (2025)Adult ADHD and clinical correlates of DSPD
  5. Non-24 在全盲人群中高發、Tasimelteon 三期臨床試驗(SET 與 RESET):Lockley et al., The Lancet, 2015,連結
  6. Tasimelteon(Hetlioz)於 2014 年 1 月獲 FDA 批准,為首個專門治療 Non-24 的藥物:Hetlioz FDA Approval History

本文用心創作,耗時 6 小時以上。Created all by heart, more than 6 hours of effort.

封面、TTFL 回路圖、正常 / DSPD / Non-24 三張睡眠週期圖 © Philo,made with GoShipFast