我的一天有 24.5 小时:聊聊生物钟与 Non-24 睡眠障碍

Non-24

作息不规律,到点了睡不着,没睡够 7 小时又起不来。我尝试了无数方案,光照、脱离电子屏幕、锻炼、冥想、非处方药物……想要纠正我的作息,奈何还是失败。

我的生物钟坏了吗?经过一番研究调查,我得到了如下结论。

我的生物钟不是 24 小时,是 24.5 小时。

这意味着,如果我顺着身体的本能来,我每天入睡的时间会比前一天晚半小时,大约每 48 天,我的作息就绕地球一整圈。从昼夜颠倒,再转回来,循环往复,无所谓开始和结束。

生物钟真的存在吗?

先问一个最根本的问题:生物钟真的存在吗?你到底是累了才睡觉,还是身体里真的有个闹钟?

上世纪,有科学家把志愿者关进完全没有光线、没有时钟、与世隔绝的地下室,一住数周。结果发现,即使完全不知道外界时间,人依然会规律地睡了又醒。这证明人体自带一个”时钟”,不需要外界提示也能走。

这个钟藏在大脑下丘脑里,是一小撮神经元,叫视交叉上核(SCN,Suprachiasmatic Nucleus)。它是身体的总指挥,掌管一套叫昼夜节律(Circadian Rhythm)的系统——体温、激素、代谢、警觉度,全都跟着它一天天起伏。

那么生物钟到底是怎么精确调控的?

上世纪 80 年代,三位科学家 Jeffrey Hall、Michael Rosbash 和 Michael Young,在小小的果蝇身上找到了生物钟的”发动机”。而且惊人的是,这台发动机不在大脑里,它就在每一个细胞里——你身上几乎每个细胞,都揣着一台自己的钟。

Brandeis 杂志对这项发现的报道
Brandeis 杂志《自然的总计时者》:三位科学家如何在果蝇身上找到生物钟。

它的运作原理,可以用一个”工厂自我关停”的比喻来理解:

想象一个细胞里有一座小工厂,它日夜生产一种叫 PER 蛋白(Period 蛋白)的产品。

  1. 白天开工:一个叫 period 的基因下达指令,工厂开始生产 PER 蛋白。
  2. 产品堆积:PER 蛋白在细胞里一点点积累,越堆越多,花掉大半天时间。
  3. 自我叫停:当 PER 蛋白堆到足够多,它会反过来跑进细胞核,把当初下达生产指令的那个基因给关掉。
  4. 产品清空:没有了新指令,PER 蛋白停止生产,同时旧的慢慢被降解掉,仓库渐渐清空。
  5. 重新开工:仓库空了,那个”停产按钮”松开,基因重新启动,工厂又开始生产……

这一整轮”转录 → 累积 → 抑制 → 降解 → 去抑制”的循环,走完一遍差不多是 24 小时。这就是生物钟的一次”滴答”。

这在科学上叫转录-翻译负反馈回路(TTFL)。本质就是上面那个会自己踩刹车的工厂——一个蛋白质多到一定程度就抑制自己生产,靠这个”堆积—清空”的一涨一落,细胞硬是数出了一天的长度。

转录-翻译负反馈回路(TTFL)示意图
把工厂比喻换成科学命名,一整圈就是:转录 → 累积 → 抑制 → 降解 → 去抑制,走完一轮约 24 小时。© Philo

Michael Young 还找到了另外两个关键角色,让这台钟更精密:一个叫 TIM 蛋白(Timeless),负责在夜里帮 PER 蛋白进入细胞核去按下停产按钮;还有一个叫 DBT(Doubletime),它的作用是通过降解 PER 蛋白质,来拖慢 PER 蛋白的堆积速度——正是这个”拖慢”,把循环精确地校准在接近 24 小时,而不是十几个小时就跑完一圈。

每个细胞里都有这样一台 PER 蛋白的自反馈工厂,大脑里的 SCN 则是所有这些小钟的总指挥,负责让它们步调一致。而这个循环走一圈到底是多长,很大程度上是写死在基因里的。

是的,生物钟真的存在,不是幻觉。

这套机制的发现并非一蹴而就:早在 1971 年,Konopka 和 Benzer 就发现了生物钟异常的突变果蝇;1984 年,Hall、Rosbash、Young 三个实验室几乎同时克隆出了关键的 period 基因;此后整个 1990 年代,他们才逐步拼出上面这套负反馈回路的机制(比如 Young 在 1994 年找到了 timeless 基因)。这一系列工作,最终获得了 2017 年的诺贝尔生理学或医学奖。

PNAS 回顾 Konopka 与 Benzer 的研究
故事的起点:1971 年 Konopka 与 Benzer 发现了生物钟异常的突变果蝇。
2017 年诺贝尔生理学或医学奖三位得主
终点:2017 年诺贝尔生理学或医学奖,授予 Hall、Rosbash、Young。

不过果蝇和哺乳动物的生物钟调控蛋白种类有一些不同。在果蝇中,PER 蛋白不断积累,然后带着 TIM 蛋白(一把钥匙)一起去细胞核,TIM 可以有权限关停生产线。在人类细胞中, PER 蛋白带着 CRY 蛋白(一把钥匙)一起去细胞核,CRY 有权限关停生产线。

其中任何一个环节出了问题,生物钟就会变得不太正常。

绝大多数人的生物钟都不是 24 小时

这里有个很多人不知道的数字。

如果一个人完全脱离外界时间提示,他的作息周期会变成多少小时?

答案是 24.2 小时左右,略大于 24。也就是说,几乎每个人的生物钟天生都比地球慢一点点。

Science 期刊:人类昼夜节律接近 24 小时的研究
Czeisler 等人 1999 年发表于《Science》,测得人类内源节律约 24.18 小时。

那为什么大多数人还能维持规律作息?答案是:光。

你视网膜里有一类特殊细胞(ipRGC),它们不负责成像,只负责把”现在有没有光”汇报给 SCN,这个过程叫光牵引(Entrainment)。每天清晨的光,就是把那个走慢的钟往前拨一点,重新对齐到 24 小时。正常人靠这套机制,每天把自己那多出来的十几分钟抹平。

正常人的睡眠周期
正常人的睡眠周期:入睡、起床时间稳定,睡眠带齐平不漂移。© Philo

而少数人这套”每天靠光对时”的机制出了问题,就表现为下面要讲的两种睡眠障碍。

DSPD 和 Non-24

有两种比较常见的睡眠障碍,一个是 DSPD(睡眠相位后移障碍),另一个是 Non-24(非 24 小时睡眠觉醒障碍)。

DSPD(睡眠相位后移障碍)是一种慢性昼夜节律紊乱,患者的生物钟比常规时间显著后移。患者通常无法在凌晨 2:00 前入睡,被迫早起时极度痛苦,但在自己的自然节律下睡眠质量正常。

DSPD 简单来说,就是你不到夜里两三点睡不着,但是到点一定能睡着,睡上 7-8 小时照样起床,醒来之后的白天一样精力很好。而且近些年有大量研究发现,成人 ADHD 和 DSPD 高度相关,DSPD 是他们最常见的昼夜节律障碍。

DSPD 的睡眠周期
DSPD 的睡眠周期:作息稳定不漂移,但整段睡眠比正常人明显偏晚。© Philo

非 24 小时睡眠觉醒障碍(Non-24-hour sleep-wake disorder, 简称 Non-24)是一种罕见的昼夜节律紊乱。患者体内的生物钟超过 24 小时(通常为 25 小时左右),导致入睡和起床时间每天向后推迟 1 至 2 小时,无法适应正常的社会作息。

简单说,Non-24 就是每一天的入睡时间都比前一天更晚,不断晚下去,直到昼夜颠倒,再往前,形成完整的循环。无所谓开始和结束,就是不断循环。

Non-24 的睡眠周期
Non-24 的睡眠周期:入睡时间逐日往后,像楼梯一样不断下滑,周而复始。© Philo

那为什么有的人会彻底失去被光校准的能力?最常见于全盲群体,非常大比例的全盲人士(尤其是完全没有光感的人)就会出现 Non-24 症状——因为校准生物钟的光信号要走眼睛这条路,收不到光,钟就只能自己往后漂。但也有极少数视力正常的人,同样无法用光校准生物钟。

最后补充两点。第一,DSPD 和 Non-24 从定义上互斥,一个人只可能是其中之一,不会同时是两者。第二,还有一种和 DSPD 正相反的情况叫 FASPS(家族性睡眠相位前移综合症),患者每天很早、比如五六点就极度困倦要睡觉,凌晨两三点就醒来。

如何知道自己属于哪一种生物钟类型?

那么如何才能知道自己的生物钟是哪种情况呢?

最简单的方法就是,连续几周记录睡眠日记,如果还有智能手表,现在的智能手表也会有睡眠周期记录,然后观察如果不刻意定闹钟,自己会倾向于几点睡觉几点起床,并且这个状态是否稳定,起床之后是觉得精力良好还是睡眠不足。

智能手表里的睡眠记录
智能手表 / App 里的睡眠记录长这样——连续记录几周,就能看出自己的作息是稳定还是在漂移。

观察下来大致能对号入座:如果你稳定地偏晚——总在两三点才睡、但睡够了照样精神——更像 DSPD;如果入睡时间每天都比前一天更晚、不断往后漂,是 Non-24;如果反过来极早睡、极早醒,则是 FASPS。当然,真正的确诊还得靠专业的睡眠门诊。

生物钟不是 24h,我的解决方案

生物钟是写死在基因里的。生物钟是写死在基因里的。生物钟是写死在基因里的。

我的生物钟就是 24.5h,每 48 天一个循环。我只要尝试违抗身体本能,就会睡不着/起不来/极度困倦,严重影响睡眠质量+工作效率。

接受这一点对我很重要,因为我开始不再自我责备,不再怪罪自己为什么不能准时睡觉,不能稳定早起。我开始寻找适应自己节律的工作方式。

所以我决定,去他的 24h 社会时钟,我就是 24.5h,所以我就顺应自己的出厂设置的自然节律,只有在这种状态下,我可以在清醒阶段保持清醒,在睡眠阶段保持高质量睡眠,足够规律,只不过和大多数人不一样。

而且你身体激素调控、消化器官的节律,也是跟着生物钟在走的,所以我顺应自己的生物钟自然状态,对我而言也是最优选择。

不过从社会角度,因为全社会的工作和社交,都是固定的,比如朝九晚五,这与 DSPD 患者和 Non-24 严重冲突,可能会导致工作效率低下,容易忘事,注意力不集中。所以很多人会选择寻求专业医疗的帮助,以更好地适应社会时钟。比如光疗法、褪黑素,还有专门应对 Non-24 的临床药物 Tasimelteon。

全世界 99.999% 的人都把早睡早起、规律睡眠定位为正常,但是我的身体说,no,那种”正常”的方式会给我的身体和心理带来巨大的痛苦。而你无法早起可能会被认为是懒惰,不早睡会被认为是拖延、不自律。

我想说,你不是懒惰,也不是无法自律,你只是天生和别人不一样。社会应当去除睡眠障碍的污名化。

祝大家都能睡个好觉。

参考资料

  1. 生物钟分子机制与 2017 年诺贝尔生理学或医学奖官方公告:NobelPrize.org
  2. period 基因研究简史(1971 年 Konopka 与 Benzer 发现突变体、1984 年克隆基因):PNAS — Cracking the ClockBrandeis Magazine
  3. 人类内源性昼夜节律周期约为 24.18 小时:Czeisler et al., Science, 1999,Stability, Precision, and Near-24-Hour Period of the Human Circadian Pacemaker
  4. 成人 ADHD 与睡眠时相延迟/昼夜节律紊乱高度相关:ADHD as a circadian rhythm disorder (2025)Adult ADHD and clinical correlates of DSPD
  5. Non-24 在全盲人群中高发、Tasimelteon 三期临床试验(SET 与 RESET):Lockley et al., The Lancet, 2015,链接
  6. Tasimelteon(Hetlioz)于 2014 年 1 月获 FDA 批准,为首个专门治疗 Non-24 的药物:Hetlioz FDA Approval History

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封面、TTFL 回路图、正常 / DSPD / Non-24 三张睡眠周期图 © Philo,made with GoShipFast