人體的生物鐘機制是咋樣的？

生物鐘是什麼？

生物鐘是生物體內的一種無形的「時鐘」，實際上是指不同生物體內各種隨時間變化而做周期性變化的生理生化活動。例如，以 24 小時為周期的人的血壓、體溫等生理指標的律動，都是隨地球的自轉而產生的晝夜變化律動。這種地球上的生命隨地球的節律性運動而表現出的節律性現象就是我們通常所說的生物鐘。

而地球上的所有動物都有生物鐘這種生理機制，生物鐘是受大腦的下丘腦視交叉上核控制的，【簡稱SCN】，和所有的哺乳動物一樣，人類大腦中下丘腦視交叉上核所在的那片區域也正處在口腔上齶上方，我們有晝夜節律的睡眠，清醒和飲食行為都歸因於生物鐘作用。

生物鐘有四點功能：提示時間、提示事件、維持狀態和禁止功能。

形象點說，人類生物鐘看做一個規模龐大的工廠，位於下丘腦視交叉上核的主生物鐘是工廠的總指揮，分布於五臟六腑的外周生物鐘，如同各個工種，每個工種看似工作內容不同但卻一致聽指揮有著統一的步調，穩重踏實地展開著生命的節律。

生物鐘有點像開汽車：人什麼時候上車，開車到哪裡，踩多久的油門，到達後的一腳剎車。

理論認為遺傳的實質是生物鐘上的記塊的釋放，進化的實質是染色體的變異，退化的實質是染色體功能的關閉。比如人的盲腸和人類的尾巴，都退化了，但是都有痕迹，它們的生物鐘的子鍾還是存在於那個部位，只是功能沒有了，被母鐘關閉了；所有器官，只要不用，其功能都會退化，不僅僅是盲腸，退化以後的器官，第一是器官縮小，第二是功能消失。

由此看來生物鐘具有兩面性：器質性和功能性，器質性決定器官的性質，主要是決定器官的大小、形狀和細胞數量，功能性決定器官功能的發揮程度、功能的有無、分泌功能物（如各種酶和素）的多少。

DNA是指起遺傳作用的螺旋體，生物鐘是DNA和它周圍所附帶的蛋白質等物質。

DNA分兩種：一是「端點」，也就是DNA上分支的交叉連接部位，這個端點控制著基因的發生時間和順序，試設想一粒種子，放在土裡，沒有一定的原塊（外界條件）的刺激是不會發芽生長的，一旦條件足夠，端點就被激活，端點指令DNA依次解碼，如果沒有這種控制，基因就會各自為戰。

人的生長發育行為的產生，都是染色體上的基因決定的，什麼時候停止生長，什麼時候產生性慾，什麼時候分娩，什麼時候停經等等這一切都是一個人按時按刻來完成的，沒有一個不是生物鐘的體現，所以DNA就是生物鐘，是它決定一個人的一切生理進程。如果DNA所決定的這些按時按刻出現的東西都不屬生物鐘的範疇，那就沒有人體生物鐘了。

再來看看生命過程（智能過程）生物鐘是怎麼發揮作用的，老師或父母將你的名字告訴你並告訴你怎麼寫，以後，在你的一生中，只要問及你的名字或必須簽上你的名字的地方，你都可以準確無誤的書寫或報上名來，這一過程中，你的名字首先是一種刺激，使你的感官接受了這一信息並被儲存在大腦里，在沒有必要的情況下，你的名字就是一種儲存在記庫的記塊，一旦有人呼叫你的名字，這種刺激就會將你的大腦和聽覺中樞等很多中樞溝通，生物鐘的提示事件功能馬上就會將你的名字從記庫中調出來，調出來的這個憶塊（實際上就是一塊僅僅包含你的名字信息的東西），被放到思維中樞，它的存在，使得思維中樞不可以產生其它思維，此時的思維中樞因為過去的習慣或其它原因，使你產生回答或看著呼叫者，產生回答不一定每次發生，但是在很多情況下必須發生，比喻你媽叫你，你的上級領導叫你，或在非常時期叫（如發生突發性事件，叫你趕快離開），這些情況下你都會不由自主地回答這種叫喚，但是，很多場合下，你對這種叫名行為都是抱著報以微笑或目視對方來回答，以上情況的發生必定產生了四種思維規則：一種是習慣性回答，每叫必答，這種規則的產生是幼時形成的；一種是微笑規則對應叫名行為，這是一種比較成熟的規則；另一種是沉默規則，一般是應對無關緊要的人的叫喚；還有一種是突然叫喚規則，這種規則使人必須回答。生物鐘按照這四種規則去自動應對叫喚人。

睡眠規律是最為明顯的晝夜節律特徵之一，而生物鐘也很早的被用於這方面的研究。關於此研究，最近有科學家得出了早睡早起並不適合所有人的結論。

具體來講，雖然每個人都有生物鐘，但每個人身體的情況不一樣，生物鐘的情況也並不相同。比如：有一些人是天生的早睡早起，而有一些人則是晚睡晚起，這兩種人就有時間差，我們每個人內在的生物鐘可能就存在這樣的時間差。

如果你強迫一個習慣於晚睡晚起的人早睡，這對於他來說是件非常痛苦的事情，因為他在應該醒著的時候睡覺，與在不應該吃飯的時候吃飯一樣，這樣會使他感到不舒服，且對他的健康並不好。

已有研究證明遵循生物鐘很重要，人體內的生物鐘，在一天之中的不同時段，對我們的生理功能進行著非常精準的調節。我們應該遵從自己體內的生物鐘來作息，而不是要遵從一個既定的標準，通俗的講就是該睡覺時睡覺，該休息時休息。

而且我在前面已經說了，這是人類在很早之前就形成的一種的生理行為。是由於太陽和地球，月球影響而形成的。

一個人的睡眠與覺醒有一定的節律，在不同的狀態下人的體溫也發生相應的變化，通過測量體溫的變化，也就可以了解自己的晝夜節律。測量的方法是每隔2個小時測一次體溫，連續測一個月或一個半月，一定要在相同時刻測，然後求出各時間點體溫的平均值，將這12個平均值點畫在坐標紙上，縱坐標為體溫，橫坐標為時間。正常體溫波動在攝氏36.9±0.5度，變化雖不大，但節律性卻一目了然。睡眠安排在體溫剛剛下降的階段最為理想，而覺醒則多在體溫回升的初始階段。絕大多數人的體溫是在下午稍高，入夜後就漸漸下降，在體溫開始下降的時候上床就寢，不但入睡快，而且睡的時間也會相對地長一些。假如你的睡眠時間安排在體溫最低點，會使睡眠時間縮短而且很容易早醒。

古來托曼博士曾經做過一項叫做「洞窟實驗」的實驗。受試者有6人，讓他們生活在洞窟中，洞中恆溫、恆濕，空氣新鮮，消除一切干擾，斷絕一切外界信息。其中1名受試者，體溫高峰是在上午9：00～11：00，就寢時間安排在22：30，此時體溫正在下降，結果很快就能入睡。有4個人，生活規律與體內節律不一致，22：30時體溫仍很高，安排在這個時間睡眠，常常很難入睡。有一名受試者到凌晨1時體溫仍很高，此人1時30分以前很難睡著。

生物鐘在商業以及軍事方面也有用武之地。比如，從美國東部到美國西部，因為跨越多個時區，時差可能會對 NBA 球員的競技狀態帶來明顯的負面影響。而球隊經理們很樂意找到快速應對滯後生物鐘的方法，這是生物鐘在商業市場的應用。

而在軍事方面，通過調節士兵們的生物鐘，可以使他們快速地適應戰地環境，還可以縮短他們的睡眠時間，甚至讓他們一直保持清醒。而為了打造超級戰士，美國國防部先進研究局就通過生物鐘專攻「恢復與維持戰鬥人員效能。

在現有的研究中，還有很多生物鐘研究成果的潛在應用，比如生物鐘與情緒的關聯等，而在未來生物鐘還會被應用於更多的領域。

雖然生物鐘理論在某些領域已達到應用，但如何精準的調控生物鐘，我們現在似乎還沒有更多的辦法。因為單細胞藍綠藻的生物鐘模型中很多調控細節都沒弄明白，更何況是人類這個複雜而又高等的動物呢。

而另一方面，生物鐘卻很容易收到影響。比如，當我們喝了咖啡之後，在平時該睡覺的時候並沒有睡意，或是在吃了某些感冒藥之後，總是會有想睡覺的感覺，這都是生物鐘收到影響的結果。生物鐘可以夠感受到溫度、飲食等的變化，這些信息能夠導引機體內置生物鐘，從而改變其基因的表達。

許多生物都存在著有趣的生物鐘現象。例如，在南美洲的瓜地馬拉有一種第納鳥，它每過30分鐘就會「嘰嘰喳喳」地叫上一陣子，而且誤差只有15秒，因此那裡的居民就用它們的叫聲來推算時間，稱為「鳥鍾」；在非洲的密林里有一種報時蟲，它每過一小時就變換一種顏色，在那裡生活的家家戶戶就把這種小蟲捉回家，看它變色以推算時間，稱為「蟲鍾」。

在植物中也有類似的例子。在南非有一種大葉樹，它的葉子每隔兩小時就翻動一次，因此當地居民稱其為「活樹鍾」；在南美洲的阿根廷，有一種野花能報時，每到初夏晚上8點左右便紛紛開放，被稱為「花鐘」。

不僅如此，微小的細菌也知道時間。某些單細胞生物體內不僅存在生物鐘，而且這些生物鐘十分精確。

植物季節性開花和帝王蝶遷徙都屬於生物對季節變化的響應，自然界中季節節律的例子比比皆是，如植物季節性開花結實、動物季節性休眠、遷徙、繁殖，人類季節性情感失調等。內源性是晝夜節律的特點之一，那麼季節節律或者說近年節律又如何呢？一個非常有趣的實驗表明，把剛出生的松鼠，隔離培養在黑暗、3℃恆溫條件下，松鼠的冬眠依然表現出近年節律，這似乎說明松鼠冬眠的季節節律是內源性的，以及可被遺傳。更加說明了，人的睡眠，在漫長的進化中，被寫進了遺傳物質中。所以睡眠是必須活動。

以上便於關於我們為何睡覺的原因，希望可以幫助你理解和認識到關於睡覺的重要性和必要性。

那麼如果剝奪一個人的睡眠，會怎麼樣呢？其實科學家做過這樣的研究。

不睡覺的話，我們的身體就會很累，大腦就會停止工作，你就會變得像「行屍走肉」的殭屍一樣，沒有一點精神。

如果不睡覺，你可能就無法集中精力思考，感受器官也不再敏感。雖然這麼說有點誇張，但是從科學家的角度看，不睡覺的後果的確非常嚴重。睡眠能夠幫助我們保存能量，鞏固記憶。

摘自獨立學者，科普作家靈遁者心理學科普書籍《探索生命》

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