動物 都 死 了 ， 但 卻 查 不 出 牠們 的 死因 。 從 死 後 的 屍體 剖檢 ， 也 看 不 出 牠們 的 腦 組織 或 其他 重要 器官 有 什麼 改變 ， 可以 對 死亡 的 原因 提供 任何 線索 。 相對 來 說 ， 剝奪 睡眠 對於 人 的 影響 ， 所 得到 的 相關 結果 甚為 稀少 ， 相較 於 前述 的 法國 睡眠 研究 學者 皮爾榮 ︵ Henri Pieron ︶ 在 十九世紀 末 就 已 提出 證明 ， 說 動物 連續 八 到 十 天 缺少 睡眠 會 致死 ， 可謂 天差 地別 。 那麼 ， 睡眠 究竟 有 什麼 重要性 呢 ？ 近 幾 年 來 ， 我們 對於 睡眠 的 重要性 及 其 角色 的 了解 ， 有 了 長足 的 進步 。 這 要 歸功於 睡眠 研究 的 老將 之 一 雷赫特夏芬 及 同事 的 研究 成果 。 他們 的 工作 地點 芝加哥 大學 ， 就 是 當年 阿瑟林斯基 及 克萊特曼 發現 ＲＥＭ 睡眠 的 所在 。 如同 之前 所 提 ， 所有 剝奪 睡眠 的 實驗 中 ， 技術 上 最 困難 的 問題 之 一 ， 就 是 要 區別 剝奪 睡眠 本身 ， 與 維持 清醒 所 需 的 體能 活動 二 者 的 影響 ； 因為 在 午夜 到 清晨 時分 ， 要 防止 睡著 的 唯一 方法 ， 就 是 進行 激烈 的 體能 活動 。 因此 ， 以 動物 進行 睡眠 剝奪 實驗 時 ， 通常 要 讓 動物 持續 地 活動 以 防止 入睡 。 如果 想要 研究 ﹁ 純 ﹂ 剝奪 睡眠 的 作用 ， 就 得 去除 讓 實驗 動物 運動 可能 產生 的 副作用 ； 對 此 ， 雷赫特夏芬 想到 了 一 個 絕佳 的 辦法 。 他們 用上 一 台 電腦 ， 可以 輕易 區分 睡眠 及 清醒 時刻 的 典型 腦波 。 同時 ， 雷赫特夏芬 和 同事 製作 了 一 組 器械 裝置 ， 上頭 有 個 直徑 四十六 公分 的 轉盤 ， 中間 有 個 隔板 將 轉盤 分成 兩 半 。 該 轉盤 及 轉軸 置於 一 個 裝有 二 到 三 公分 高 的 水 的 淺盤 上 。 然後 將 兩 隻 頭 上 裝有 電極 、 並 與 電腦 連線 的 老鼠 放 在 轉盤 上 ， 隔板 兩 側 一 邊 一 隻 。 剝奪 睡眠 的 實驗 是 這樣 進行 的 ： 其中 一 隻 老鼠 扮演 的 角色 是 實驗 鼠 ， 另 一 隻 是 對照 鼠 ； 當 電腦 從 實驗 鼠 記錄到 的 腦波圖 中 偵測到 睡眠 的 跡象 時 ， 就 啟動 轉盤 ， 開始 緩慢 的 轉動 ， 將 老鼠 驚醒 ， 並 強迫 牠 朝 轉盤 移動 的 相反 方向 走動 ， 以免 被 掃入 水 中 。 如果 老鼠 沒 醒過來 ， 就 會 被 擠落 水 中 ， 牠 馬上 就 會 醒 了 過來 。 位於 轉盤 分隔 另 一 側 的 老鼠 ， 也 受到 類似 的 待遇 ， 因為 牠們 都 位於 同 一 轉盤 上 。 只是 當 實驗 鼠 的 睡眠 嚴重 減少 之 際 ， 控制 鼠 可以 在 實驗 鼠 清醒 的 時候 隨時 睡著 ， 因為 那時 轉盤 是 靜止 的 。 經由 這樣 的 設計 ， 雷赫特夏芬 成功 地 將 實驗 鼠 的 睡眠 持續 剝奪 許多 天 ， 而 控制 鼠 並 未 損失 絲毫 的 睡眠 ， 或者 損失 程度 少 得多 。 由於 兩 隻 動物 所 受到 的 待遇 是 一樣 的 ， 因此 可以 假定 牠們 受到 的 刺激 也 相同 ， 不同 的 只 是 睡眠 遭受 剝奪 的 程度 。 根據 雷赫特夏芬 的 發現 ， 只有 缺少 睡眠 的 實驗 鼠 在 二 到 三 週 後 死亡 。 如同 皮爾榮 在 小狗 身 上 所 作 的 實驗 ， 這些 死去 老鼠 的 腦 組織 及 重要 內臟 器官 ， 都 找 不出 有 嚴重 失常 ， 可以 來 解釋 死亡 的 原因 。 實驗 鼠 主要 可 見 的 變化 在於 牠們 的 毛髮 及 外觀 。 我 前往 雷赫特夏芬 的 實驗室 拜訪 時 ， 他 帶 著 我 參觀 整 個 實驗室 的 設備 。 在 每 個 角落 都 有 一 組 實驗 裝置 ， 上頭 有 兩 隻 老鼠 。 我 只 看 了 一 眼 ， 就 足以 分辨 哪 隻 是 實驗 鼠 ， 哪 隻 是 對照 鼠 ； 實驗 鼠 的 毛髮 稀疏 ， 變 得 一 綹 一 綹 的 ， 而且 看起來 骯髒 不堪 ， 雖然 那些 動物 從 沒 停止 過 自我 清理 的 工作 。 雷赫特夏芬 和 同事 對於 實驗 鼠 死亡 原因 的 探索 過程 ， 大可 成為 克莉斯蒂 懸疑 小說 的 情節 。 一 開始 ， 他們 懷疑 原因 是 體溫 過 低 ， 因為 所有 的 實驗 鼠 都 出現 體溫 下降 。 但是 ， 將 實驗 鼠 以 電熱器 保持 溫暖 ， 牠們 還是 難逃 一 死 。 因此 ， 體溫 過 低 並 不見得 是 牠們 死亡 的 原因 。 經由 一 系列 複雜 的 實驗 ， 他們 也 排除 了 代謝 加快 ， 造成 身體 組織 分解 ， 以及 身體 遭到 感染 等 因素 。 就算 造成 睡眠 剝奪鼠 死亡 的 直接 原因 仍然 是 個 謎 ， 雷赫特夏芬 的 研究 還是 提供 了 一些 關於 睡眠 功能 的 新 資訊 。 在 實驗 鼠 身 上 固定 觀察到 的 一 項 表現 ， 是 牠們 增加 了 食物 的 攝取量 ， 但 體重 卻 不斷 下降 。 這樣 的 變化 顯示 睡眠 剝奪鼠 的 代謝率 有所 增加 ， 好像 牠們 對 能量 的 需求 增多 了 。 事實 上 ， 睡眠 剝奪 鼠 瀕臨 死亡 前 的 能量 消耗 ， 是 正常 老鼠 的 二 到 三 倍 高 。 到底 是 什麼 原因 造成 這些 老鼠 的 能量 需求 上升 呢 ？ 原因 可能 是 熱量 過度 流失 ， 或是 腦 中 的 溫度 設定點 發生 了 改變 。 經由 一 項 無比 聰明 的 實驗 ， 雷赫特夏芬 的 實驗室 證明 了 腦 中 溫度 的 設定點 ， 為 了 維持 體 內 的 熱量 恆定 機制 ， 確實 因 睡眠 遭 剝奪 而 調高 了 。 他們 將 睡眠 剝奪 至少 兩 個 星期 的 老鼠 從 實驗 裝置 中 取出 ， 測驗 牠們 調節 體溫 的 腦部 功能 ， 做法 是 用上 一 條 ﹁ 溫度 走道 ﹂ 。 那 是 個 一 公尺 長 的 走道 ， 一 端 加熱 至 攝氏 六十 度 ， 另 一 端 則 處於 冰點 。 如果 拿 一 隻 未 經 長期 睡眠 剝奪 的 正常鼠 置於 走道 的 中央 ， 牠 會 選擇 在 攝氏 三十 度 的 位置 停留 及 睡覺 。 如果 拿 一 隻 睡眠 剝奪鼠 放 在 ﹁ 溫度 走道 ﹂ 上 ， 牠 會 選擇 停留 在 攝氏 五十 度 的 環境 溫度點 上 。 如果 把 對照組 的 老鼠 放 在 這 個 位置 ， 牠們 會 以 飛快 的 速度 逃離 該 處 。 因此 ， 睡眠 剝奪 鼠 控制 內在 溫度 定點 的 腦中樞 的確 遭到 了 改變 ， 以至於 這些 老鼠 選擇 待在 高溫 的 環境 下 。 雷赫特夏芬 與 同事 的 結論 是 ， 剝奪 睡眠 攪亂 了 負責 ﹁ 體溫 調節 ﹂ 的 腦 細胞 的 活性 。 雷赫特夏芬 更 進一步 ， 只