。 日節律 系統 還 會 調節 我們 的 警覺 能力 、 思考 清晰 ， 並且 讓 動作 機能 可以 達到 最佳 狀態 。 體能 以及 心理 警覺 程度 ， 像是 解決 填字 遊戲 問題 的 能力 ， 都 會 在 一 天 當中 的 不同 時刻 產生 差異 。 舉例 來 說 ， 賽跑 者 的 表現 在 中午 到 晚上 九點 是 最高峰 ， 而 早上 三點 到 六點 則 是 他們 的 最低潮 。 透過 有 組織 的 訓練 以及 依照 日節律 比賽 ， 優秀 的 運動員 可以 讓 他們 贏得 比賽 的 機會 提高 。 日光 對於 我們 的 日節律 是 一 個 很 重要 的 調節 者 。 日節律 時鐘 位在 大腦 內 一 個 稱為 視 交叉 上核 （ suprachiasmatic nucleus , SCN ） 的 部位 。 視 交叉 上核 在 夜晚 調節 在 松果 腺體 （ pineal gland ） 內 褪黑 激素 （ melatonin ） 的 合成 。 夜晚 時 ， 褪黑 激素 會 傳送到 體 內 ─ 使 人 產生 睡意 。 褪黑 激素 在 「 不 對 」 的 時間 產生 ， 就是 造成 我們 在 旅途 中 跨過 不同 時區 時 ， 產生 奇怪 感覺 的 主要 原因 之 一 。 時差 如何 影響 大腦 最近 的 研究 指出 ， 時差 所 造成 的 長期 效果 不 只 是 疲倦 和 昏沈 而已 。 英國 布里斯托 大學 的 寇 （ Kwangwook Cho ） 針對 擔任 空服員 五 年 以上 的 女性 ， 掃描 她們 的 大腦 。 他 比較 兩 組 空服員 ： 一 組 空服員 所 任職 的 航空 公司 會 讓 她們 在 兩 次 的 長程 飛行 之間 ， 有 短暫 的 休息 時間 （ 不 超過 五 天 ） ； 另 一 組 空服員 任職 不同 的 航空 公司 ， 則 是 讓 她們 在 兩 次 長程 飛行 之間 有 超過 十四 天 的 休息 。 這 項 研究 顯示 ， 休息 時間 較 短暫 的 那 一 組 在 空間 記憶 作業 上 的 表現 比 休息 時間 較 長 的 那 一 組 差 。 她們 的 壓力 荷爾蒙可 體松 （ cortisol ） 濃度 也 較 高 。 此外 ， 休息 時間 較 短 的 這 一 組 ， 她們 腦 中 部分 顳葉 皮質區 和 海馬迴 （ 與 學習 和 記憶 有關 的 腦區 ） 的 體積比 休息 時間 較 長 的 那 一 組 來得 小 。 時差 似乎 會 造成 腦 內 視 交叉 上 核 的 日節律 時鐘 混淆 ， 這 個 時鐘 會 釋放出 訊號 ─ 像是 可 體松 和 褪黑 激素 ─ 重新 設定 身體 休息 的 時間 。 根據 這 項 研究 來 看 ， 如果 在 長途 飛行 之後 沒有 足夠 時間 復原 的話 ， 日 節律 時鐘 的 混淆 可能 會 在 大腦 和 認知 能力 上 造成 長期 的 不良 後果 。 那麼 該 如何 避免 時差 問題 呢 ？ 有 些 人 會 服用 褪黑 激素 的 藥丸 來 幫助 他們 適應 新 的 時區 。 然而 ， 這 種 方法 的 效果 在 研究 上 並 沒有 定論 ， 而且 潛在 的 副作用 還 不 清楚 。 基於 日光 是 產生 褪黑 激素 的 關鍵 因子 ， 控制 光線 的 照射 已經 被 用來 做為 干擾 睡眠 型態 的 治療 方法 。 結果 顯示 用 亮光 讓 日 節律 時鐘 與 環境 更 協調 一致 的 方法 很 有用 。 光線 照射 使得 睡眠 總時間 和 品質 都 高 ， 並且 加快 了 日節律 隨著 環境 調整 的 速度 。 按 此 理論 發展出 一 種 新奇 的 方法 ， 就 是 在 長途 飛行 時 ， 將 燈光 綁 在 一 個 人 的 腿 上 。 這 或許 有點 不切實際 。 你 能 做 的 比較 有用 的 方法 應該 是 當 你 到 了 一 個 新 的 時區 時 ， 盡可能 在 白天 裡 保持 清醒 。 睡眠 剝奪 阻礙 學習 和 決策 許多 研究 顯示 睡眠 剝奪 對於 學習 有 不良 的 影響 。 當 動物 或 人類 在 學習 特定 的 作業 時 ─ 例如 新 環境 的 空間 配置 或是 一 組 複雜 的 規則 ─ 同時 在 訓練 階段 結束 之後 的 晚上 進行 睡眠 的 剝奪 ， 他們 隔天 在 作業 上 的 表現 就 會 急遽 下滑 （ 請見 圖 12.4 ） 。 一 項 針對 核能 電廠 操作員 輪班 工作 影響 的 研究 顯示 ， 因為 員工 值夜班 時 的 分心 、 失眠 、 易怒 和 警覺性 降低 ， 造成 安全 的 潛在 風險 。 睡眠 剝奪 在 表現 上 所 造成 的 影響 可以 是 個 警訊 ─ 一九六○年代 所 做 研究 顯示 ， 經過 三十六 個 小時 的 不眠不休 ， 砲兵 部隊 的 士兵 開始 做出 錯誤 的 決策 ， 甚至 轟炸 自己 的 軍隊 。 研究 證實 在 處理 像 邏輯 推理 的 作業 時 ， 大腦 可以 克服 睡眠 剝奪 的 影響 ， 但 只 能 短暫 的 克服 。 有關 失眠 和 睡眠 剝奪 的 研究 清楚 指出 ， 經過 幾 個 晚上 的 徹夜 未 眠 ， 專注力 和 學習 能力 會 受到 嚴重 的 影響 。 一 項 由 英國 羅浮堡 大學 的 荷尼 （ Jim Horne ） 與 哈瑞森 （ Yvonne Harrison ） 所 做 的 心理學 研究 顯示 ， 即使 只 有 一 個 晚上 不 睡覺 ， 就 會 影響 創新 思考 、 決策 以及 根據 新 訊息 重新 計畫 的 能力 。 研究 者 採用 一 個 跟 決策 有關 的 真實 遊戲 ， 經過 三十二 到 三十六 小時 的 睡眠 剝奪 之後 ， 受 試 者 在 這 個 遊戲 的 表現 明顯 受阻 。 睡眠 剝奪 的 受 試 者 顯現出 較 死板 的 思考 ： 他們 傾向於 在 不同 的 作業 中 重複 同樣 的 決策 而 沒有 新 的 想法 出現 ， 同時 也 無法 察覺到 情況 已經 產生 變化 ， 或是 已經 有 不同 的 訊息 了 。 換句話說 ， 受到 睡眠 剝奪 的 受 試 者 與 睡眠 正常 的 受 試 者 相比 ， 前者 較 沒有 創造力 和 創新 能力 。 德國 一 個 研究 團隊 最近 發現 ， 睡眠 可以 啟發 頓悟 。 這 個 研究 的 受 試 者 必須 想出 在 一 串 數 列 中 的 最後 一 個 數字 。 數字 的 順序 以及 最後 一 個 數字 為何 ， 用 兩 個 簡單 的 規則 就 可以 決定 。 然而 ， 並 沒有 告訴 受 試 者 這些 規則 。 要 解決 這 個 問題 可以 用 嘗試 錯誤 的 方式 ， 也 可以 努力 思考 隱含 的 規則 。 受 試 者 接受 這 項 作業 的 訓練 ， 同時 被 分成 三 組 。 有 一 組 是 在 白天 持續 八 個 小時 的 清醒 之後 接受 再 測 。 第二 組 則 是 在 整個 夜晚 持續 清醒 之後 接受 再 測 。 第三 組 是 在 八 個 小時 的 睡眠 之後 再 測 。 經過 一 個 晚上 的 睡眠 ， 突然 獲得 頓悟 的 受 試 者 人數 幾乎 是 持續 八 個 小時 清醒 組 的 兩 倍 （ 請 見 圖 12.5 所 示 ） 。 因此 ， 睡眠 似乎 可以 促進 對 新 習得 的 作業 產生 頓悟 。 大腦 試圖 補償 睡眠 不足 大腦 相關 的 研究 人員 發現