第8章癌症、心臟病，以及壽命變短
睡眠不足對身體的各種危害
我以前很喜歡說：「健康的三大支柱，前兩項是飲食和運動，第三項是睡眠。」後來我改變了論調。
睡眠不只是支柱，而是另外兩項健康堡壘得以立足的基礎。把睡眠這個基礎拿走，或甚至只是讓它稍微動搖，我們就會發現，控制飲食或運動的效果變得不彰。
然而缺乏睡眠潛藏的衝擊不僅止於此。睡眠不足時，你身體的每個主要系統、組織與器官都會受害。睡眠不足時，健康的所有面向都會衰退，而且無法逃過一劫。就像家中水管破裂導致各處滲水的情形一樣，睡眠剝奪的影響會滲入人體生理的每個角落和縫隙，會潛入你的細胞，甚至改變讓你之所以為你的最基本單位：DNA。
如果把鏡頭拉遠，來看看共計超過二十項的大規模流行病學研究，這些研究在數十年間追蹤了幾百萬人，清楚呈現了同樣的關係：睡得愈少，壽命愈短。已開發國家的主要致病與致死原因，也就是拖累健康照護系統的疾病，如心臟病、肥胖、失智症、糖尿病及癌症，確認都與缺乏睡眠有著因果關係。
這一章的主題雖然不是太令人愉快，但我們會談到睡眠不足從各種方式，對人體所有重要生理系統造成確實的危害，這些系統包括心血管、代謝、免疫及生殖系統。
全面衝擊心血管系統
睡得不健康，心就不健康。這句話言簡意賅。
舉例來說，有一份發表於2011年的研究，追蹤了八個國家超過五十萬名的男性和女性，包含各個年齡層、種族與族群。從研究開始後的第七年到二十五年間顯現出，睡得愈少，發生或死於冠狀動脈心臟病的相關風險增加了45%。在日本，對超過四千名男性工作者的研究也觀察到相似的關係。在十四年間，睡眠時間在六小時以下的人，發生一次以上心跳停止的可能性，是睡眠超過六小時的人的400%至500%。我必須指出，這其中有許多研究，即使排除了其他已知的心臟病風險因子，例如抽菸、運動與體重後，睡眠短少與心臟衰竭的關聯仍很強。光是缺乏睡眠，就能對心臟造成傷害。
當我們接近中年，身體開始退化，修復能力開始衰退，睡眠不足對心血管系統的衝擊也開始提升。四十五歲以上，每晚睡眠時間在六小時以下的人，在一生中心臟病發或中風的機會，是每晚睡七到八小時的人的200%。由此可知中年時期的睡眠是非常重要的，不幸的是，這個時期的家庭與事業狀況很難讓人睡得充分。
血壓飆高
睡眠剝奪之所以對心臟有如此嚴重的影響，部分原因在於血壓。請看著你的右前臂，並注意其中一條血管。如果你用左手環握住右前臂緊接著手肘之下的地方，像止血帶那樣施力，你會看到那條血管浮凸起來。這會讓人有點警張，不是嗎？只要少掉一點睡眠，就可以讓你全身血管裡的壓力提升，壓迫血管壁，這聽起來同樣讓人不安。
現今高血壓如此普遍，讓我們忘了注意它造成的死亡人數。光是今年一年，高血壓將透過心臟衰竭、缺血性心臟病、中風或腎衰竭，奪走超過七百萬條人命。許多人的父母、祖父母與摯友的離世，與睡眠不足脫不了關係。
和我們已知由睡眠不足造成的其他後果一樣，要引發心血管系統產生測量得到的影響，你用不著剝奪整晚的睡眠。一個晚上稍微少睡一些，甚至只有一至二小時，就會立即讓一個人的心跳加速，維持好幾小時，並顯著增加血管的收縮壓。[1] 如果你知道這些實驗是在年輕健壯的人身上進行的，幾小時前他們的心血管系統都還很健康，想必你更會覺得心有戚戚焉。連這麼健康的狀態都證明無法抵禦一晚的睡眠短少；面對睡眠不足，人體毫無抵抗能力。
傷害冠狀動脈
除了加速心跳率、提高血壓，睡眠不足還會侵蝕這些受到壓力的血管構造，特別是冠狀動脈，也就是為心臟供給血液的血管。這些生命的通道需要乾淨暢通，隨時為心臟供應血液。如果這些管道變窄或堵塞，心臟就會因為缺氧，導致全面且往往致命的心臟病發作，也就是俗稱的心肌梗塞。
造成冠狀動脈阻塞的其中一個原因，是動脈粥狀硬化，也就是含有鈣沉積物的硬化斑塊導致血管變硬。芝加哥大學的研究者對將近五百名健康中年人進行研究，一開始這些人沒有任何心臟病或動脈粥狀硬化的跡象。他們追蹤這些人冠狀動脈的健康狀況，同時也評估睡眠情形。如果你每晚只睡五到六小時，那麼相較於每晚睡七到八小時的人，發生冠狀動脈粥狀硬化的可能提高到200%至300%。這些人的睡眠缺乏情形與冠狀動脈變窄有關，而這些通道本應寬敞暢通、為心臟帶來血液，通道變窄之後，供給心臟的血液不足，顯著增加冠狀動脈心臟病的風險。
交感神經系統過度活躍
睡眠不足損害心血管健康的機制非常多，但似乎都圍繞著交感神經系統這個罪魁禍首。「交感」並不是指特別有感情，交感神經系統是個十分活躍、具煽動性、甚至可說是個激動的系統。必要時，它會全面而快速的動員體內較原始的戰或逃壓力反應。交感神經系統就像一支巨大軍團的將軍，可以調度身體各個生理部門的活動，包括呼吸、免疫功能、壓力化學物質、血壓到心跳速率。
交感神經系統激烈的壓力反應通常只維持短暫的時間，大約幾分鐘到幾小時，這在有實際威脅的情況下，例如可能遭受攻擊的時候，會是具有高度適應性的反應。生存是最高目標，這些反應可以讓你立刻採取行動來達到目標。但如果讓交感神經系統卡在「開」的位置太久，它就變得不利於適應，事實上還會有殺傷力。
過去五十年，除了少數例外，每項探究睡眠缺失對人體影響的實驗，都觀察到交感神經系統的過度活躍。睡眠不足狀態持續的期間，以及之後一段時間，身體會一直處於某種程度的戰或逃狀態。有睡眠障礙卻沒有治療、工時太長導致睡眠時間不足或品質低落、或只是個人忽視睡眠等例子中，這種狀態可能維持許多年。就像車子的引擎持續猛烈運轉一段時間的情形一般，你的交感神經系統由於缺乏睡眠導致長久過度運轉。由於交感神經活動持續作用，造成你身體各處緊繃，將會化為各種健康問題顯現出來。就像汽車引擎過度使用之後，活塞、墊圈、油封、排檔等各個部件也會開始損壞。
引發一連串骨牌效應
由於交感神經系統處於中樞地位，睡眠剝奪導致系統過度活躍，所造成的危害會如骨牌效應般遍及全身。這種效應首先移除本來會喊停的煞車，這煞車平時可以防止心臟收縮率加快，一旦煞車失效後，你會感覺到心臟一直在快速跳動。
隨著睡眠剝奪，心臟跳得更快，血液流過血管的容積率增加，導致血壓升高。同時，受到過度活躍的交感神經系統的刺激，有一種壓力激素皮質醇（cortisol）的分泌也會長期增加。皮質醇持續氾濫帶來一項不好的後果，就是讓血管收縮，促使血壓飆得更高。
更糟的情況是，通常夜裡濃度會提升的生長激素，卻因睡眠剝奪而關閉，生長激素是身體的絕佳療癒者，可以修補血管的內襯（也就是內皮）。由於缺乏生長激素，血管就會逐漸磨損。這如同在傷口上灑鹽，睡眠剝奪使血管承受高血壓，意味著你無法有效修復這些受損血管。遍布全身的血管系統處於受損的脆弱狀態，更容易發生動脈粥狀硬化（血管會阻塞）。這情勢就像是個火藥庫，一旦爆炸，最常見的傷亡就是心臟病發作和中風。
相對於這一連串傷害，讓我們來看看正常情況下，一夜好眠會為心血管系統帶來什麼好處。在深度非快速動眼睡眠時，腦會傳送具安撫性的訊號給負責戰或逃反應的交感神經系統，且在夜裡進行一段很長的時間。於是深度睡眠能舒緩心臟收縮的速度，防止生理壓力提升，因而避免血壓升高、心臟病發、心臟衰竭及中風。想像你的深度非快速動眼睡眠就像天然的夜間血壓管理系統，可以避免高血壓與中風。
一項全球實驗的驚人結果
當我演講或寫文章，把科學傳播給一般大眾時，總是警惕自己不要用太多死亡率和發病率這類的統計數字造成疲勞轟炸，免得大家在我面前都不想活了。只是在睡眠剝奪領域，引人矚目的研究非常多，實在很難避免。然而，要讓人掌握重點，往往只需要一個驚人的實例。
對於心血管健康，我相信有這麼一個實例，來自一項「全球實驗」，牽涉到十五億人，他們每年被迫只有一晚減少一小時或更少的睡眠。你可能曾經參與過這項實驗。事實上，這就是日光節約時間（夏令時間）的啟動。
在北半球，日光節約時間在三月開始，導致多數人少了一小時的睡眠機會。如果你彙整數以百萬計的醫院病歷紀錄（事實上這正是研究者所做的事），會發現這個看似無謂的睡眠減少，第二天帶來嚇人的心臟病發作尖峰。而令人驚訝的是，這種作用是雙向的。在北半球的秋季，當日光節約時間結束，人們有機會多了一小時的睡眠，第二天的心臟病發作率便驟降。
能看到類似的升降關係的，還有交通事故的發生件數，這證明了，和心臟一樣，腦對於睡眠的微小擾動是十分敏感的（以注意力渙散和微睡眠的方式表現出來）。
多數人並不在乎只有一晚少睡一小時，總覺得應該無關緊要，但事實證明正好相反。
通往糖尿病與肥胖之路
你睡得愈少，可能吃得愈多。此外，你的身體會變得無法有效處理那些熱量，尤其是無法處理血液裡的高濃度糖分。由於這兩種途徑，每晚睡眠少於七或八小時，會讓你體重增加的可能性提升，甚至於會過重或肥胖，並讓你發展出第二型糖尿病的可能性顯著提高。
每年全球花在糖尿病的費用為三千七百五十億美元，花在肥胖的費用則超過兩兆美元。對於睡眠不足的人來說，健康的代價、生活品質與死亡逼近的問題，更是意義深刻。至於為何缺乏睡眠會讓人通往糖尿病與肥胖之路，現在我們已經有清楚詳細的了解，而且沒有疑義。
糖尿病的形成
糖很危險。飲食中的糖的確危險，不過現在我指的是正在你血流中循環的糖。血糖（也就是葡萄糖）濃度過高，如果維持數週或數年都如此，會對人體的組織與器官造成驚人傷害，使健康受損，壽命縮短。長時間血糖過高的後果，包括眼疾有可能轉為失明，神經疾病往往變成截肢，腎衰竭導致必須洗腎或換腎，還有高血壓與心臟疾病也是。不過，血糖控制不佳最常見和最立即產生的問題，是第二型糖尿病。
在健康的人身上，餐後血中葡萄糖上升時，胰島素會刺激你的細胞快速吸收血液中的葡萄糖。在胰島素的指揮下，體內細胞會打開表面的特殊管道，就像下大雨時路邊的排水孔那樣運作，可以順利處理血管中大量流過的葡萄糖，避免血糖升高到危險的程度。
然而，如果你的細胞不再對胰島素起反應，就無法有效吸收血中的葡萄糖。類似路邊排水孔遭到堵塞或關閉，升高的血糖無法降回安全濃度。此時，身體已經變成高血糖狀態。如果這種情況持續下去，身內細胞一直無法處理這麼高濃度的葡萄糖時，你就會轉而成為糖尿病前期的狀態，最終發展為第二型糖尿病。
身體控制血糖的功能遭到綁架
有一個早期的警訊，指出睡眠不足與血糖不正常有關聯，那是從一系列跨越各洲的大型流行病學研究中發現的。各研究團隊分別發現，自稱經常每晚睡不到六小時的人，發生第二型糖尿病的機率高出非常多。在考慮並消除其他相關因子，如體重、飲酒、抽菸、年齡、性別、種族與咖啡因攝取後，其間的關聯依然顯著。
這些研究雖然很有力，卻沒有辦法得到直接的因果關係。是糖尿病使你的睡眠變差？還是睡眠不足導致身體調節血糖的能力受損，才造成糖尿病？
為了回答這個問題，科學家必須對健康、沒有糖尿病跡象或血糖問題的成年人進行仔細控制的實驗。最早的研究中，參與者被限制連續六晚只能睡四小時。一週結束時，這些（原本健康的）參與者吸收標準劑量葡萄糖的效率，和睡眠充足時比起來低了40%。
為了讓你更加了解這現象代表的意義，如果研究者把這些血糖讀數拿給不知情的家庭醫師看，醫師會立刻把這些人歸類於糖尿病前期，並迅速開始進行介入計畫，以避免發展成無法逆轉的第二型糖尿病。全世界數不清的科學實驗室都重現了這個令人警惕的效應，其中有些實驗的睡眠減少程度甚至更低。
缺乏睡眠如何劫持身體對血糖的有效控制作用？是因為中斷胰島素的分泌，於是再也沒有指示細胞吸收葡萄糖的重要命令嗎？還是細胞本身對於正常胰島素發出的訊息變得毫無反應？
我們已經發現兩種情形都有，雖然更有力的證據指向後者。在上述實驗的尾聲，研究者從參與者身上取下小量組織樣本（即活體組織切片），檢驗體細胞的運作情形。被限制一週內每晚只能睡四到五小時後，這些疲倦的人身上的細胞對胰島素的反應變得很差。在睡眠剝奪的狀態，細胞拒絕打開表面的通道，頑固的抗拒胰島素發出的訊息。血液中的葡萄糖濃度飆高到危險程度，然而細胞把葡萄糖拒之在外，根本不去吸收。這就像路旁的排水孔關閉起來，導致血糖狂升，達到糖尿病前期程度的高血糖。
雖然一般大眾大多知道糖尿病很危險，卻可能沒有真正體認到它造成的負擔。除了每個病患平均的醫療費用超過八萬五千美元（以及必須付出更多醫療保險費用），糖尿病還讓病患的預期壽命減少十年。在第一世界國家中，長期睡眠剝奪已經確定是使第二型糖尿病攀升的重要因子之一。而這個因子是可以避免的。
睡眠會影響食慾
你的睡眠時間如果縮短，體重就會增加。有多種力量共同密謀，要讓你的腰圍變大。首先牽涉到兩種控制食慾的激素：瘦素，以及飢餓肽。[2] 瘦素的訊息讓我們感覺飽了，當你體內循環的瘦素濃度高時，會覺得沒什麼食慾，不太想吃東西。相對的，飢餓肽會啟動強烈的飢餓感覺，當飢餓肽濃度升高時，想吃東西的慾望也升高。這兩種激素只要其中一種變得不平衡，就可能刺激你吃得更多，使體重增加。要是兩種激素都受到干擾，偏往錯誤的方向，體重增加的可能性就更高了。
我的同行，芝加哥大學的梵高特（Eve Van Cauter）過去三十年來，努力不懈的研究睡眠和食慾的關聯，她的研究既出色又具影響力。梵高特並未剝奪參與者一整夜的睡眠，而是採用更貼近現實的方法。她知道工業化社會中，超過三分之一的人週間每晚睡眠少於五至六小時。所以在針對健康、年輕、體重正常的人的第一批研究中，她開始調查這種典型的週間睡眠短少，是否足以干擾瘦素、飢餓肽或兩者的濃度。
如果你參與梵高特的研究，感覺上比較像住在旅館一星期。你有自己的房間、床、乾淨的床單、電視、網路等等，什麼都有，就是沒有免費的茶和咖啡，因為實驗中不准攝取咖啡因。在實驗的一種安排中，受試者會得到八個半小時的睡眠機會，連續五個晚上，並用連在頭上的電極記錄。實驗的另一種安排是，同樣的人只有四到五小時的睡眠時間，連續五晚，也會用電極加以記錄。兩種安排中，參與者得到的食物種類與分量完全相同，身體活動的量也受到控制。他們每天的飢餓感和食物攝取量都受到監測，體中循環的瘦素和飢餓肽也是。
利用這樣的實驗設計，針對一群體重標準的健康人，梵高特發現，一個人每晚只睡四到五小時之時，顯得格外飢腸轆轆。儘管提供的食物量相同，身體活動量也相似，但得到八小時或更長的睡眠時，同一個人的飢餓程度卻顯得平穩而能夠控制。睡眠短缺時，很快就產生強烈的飢餓感，食慾也會增加，在睡得少的第二天就發生了。
吃了大餐，仍無法滿足
出錯的正是兩位主角：瘦素和飢餓肽。睡眠不足，使得釋放飽足訊號的瘦素濃度降低，煽動飢餓感的飢餓肽濃度提高了。
這是生理學上雙重傷害的經典例子，一個人犯下睡眠短缺的錯誤，卻被懲罰兩次；一次是「我飽了」的訊號從系統中給移除，另一次是「我還是覺得餓」的感覺被放大。結果就是在睡眠短缺時，食物無法帶給我們滿足感。
從代謝角度來說，睡眠受限的人失去了對飢餓的控制能力。雖然梵高特把參與者的睡眠量限制在社會認為「足夠」的時間（每晚五小時），造成的激素狀態卻讓他們的食慾變得十分不平衡。你的睡眠不夠時，會讓「不要再吃了」（瘦素）的化學訊號失效，而「拜託繼續吃」（飢餓肽）的聲音被放大，所以即使你已經吃了大餐，食慾仍然得不到滿足。正如梵高特以相當優雅的方式對我說：「睡眠遭剝奪的身體，在充裕中仍哭喊著饑荒。」
最後讓你吃到飽的邪惡實驗
不過，感到飢餓，不代表真的會吃下更多食物。一個人睡得少時，實際上會吃得更多嗎？你腰圍的增長，真的是食慾提升造成的嗎？
在另一項具有里程碑意義的研究中，梵高特證明事情的確如此。再一次，實驗的參與者要經歷兩種不同條件，以自己作為控制基準：四個晚上擁有八個半小時的睡眠時間，另外四晚則有四個半小時的睡眠時間。在兩種條件下，參與者的身體活動都限制在同樣程度。他們每天都能自由攝取食物，研究者會仔細計算兩種實驗操作條件下攝取的熱量。
結果，同一個人在睡眠短缺時，每天吃下的熱量會比擁有整夜睡眠時多三百大卡，等於在實驗結束時多了一千大卡以上。如果連續十天讓一個人每天有五到六小時的睡眠，總熱量也會有同樣的改變。
如果把每天睡四個半小時的情形，延伸到有工作的一整年，並假設其中有一個月的假期，並且休假時奇蹟似的能夠有充分睡眠，那麼你仍然會多吃下超過七萬大卡的熱量。根據熱量估算，這會導致體重一年增加4.5到6.8公斤，而且年年如此（對很多人來說，這聽起來可能令人熟悉又心痛）。
梵高特的下一個實驗是最令人驚訝的（而且有點邪惡）。與之前一樣，健康的人要經歷兩種不同條件：連續四晚擁有八個半小時的睡眠，然後四晚擁有四個半小時的睡眠。然而，在兩種實驗條件的最後一晚，則安排了些許改變。參與者有四小時的機會，能大啖額外的吃到飽自助餐。他們面前擺滿了各式各樣的食物，從肉類、蔬菜、麵包、馬鈴薯、沙拉到水果和冰淇淋都有。然後在另一邊還有零食吧，滿是餅乾、巧克力棒、洋芋片、蝴蝶圈餅等等。參與者在四小時內可以盡情大吃，甚至中間還會補充食物。有一個重點是，這些人是獨自享用，避免社交互動或他人影響可能改變本身的自然食慾。
在這場自助餐後，梵高特和研究團隊再次記下他們所吃的東西種類，以及吃下多少分量。經歷睡眠剝奪的人儘管已經從自助餐臺吃下了將近兩千卡熱量，還會再到零食吧猛吃零食；他們在吃完整頓飯後，又多吃下三百三十大卡的零食，相較於每晚獲得充裕睡眠時。
最近有一項發現與這種行為有關，那就是睡眠短缺時，血液中的內生性大麻（endocannabinoid）濃度會升高，從這個物質的名稱，你或許已經猜出這是一種由身體自行產生的化合物，非常類似大麻。就像吸食大麻一樣，這些化學物質會刺激食慾，提高你想吃零食的慾望。
由於睡眠剝奪導致的內生性大麻增加，以及瘦素和飢餓肽的改變，這些強力化學訊息加起來，全都讓你往「飲食過度」的方向衝去。
醒的時間久，需要的熱量多不了太多
有些人辯解，我們在睡眠受剝奪時會吃更多，是因為醒著的時候需要額外的熱量來燃燒。可惜這並非事實。
前面提到的睡眠限制實驗中，在兩種控制條件下，消耗的熱量差不多。以極端的情況來說，如果讓一個人連續二十四小時不睡，相較於包含八小時睡眠的二十四小時，多燃燒的熱量只有一百四十七大卡。原來，睡眠本身對腦和身體來說是激烈的代謝活躍狀態。因此，那些說睡覺可以保留大量能量的理論早已被摒棄，省下來的熱量微不足道，這一點點好處不足以勝過睡著導致的生存危險和壞處。
更重要的是，你在睡眠被剝奪時多吃下的熱量，超過所謂醒著時額外燃燒的熱量。更何況，在真實世界中，一個人睡得愈少，會感到自己愈沒精力，因而更常處於靜態，更不願進行活動。睡眠缺乏是肥胖的完美配方，它會增加熱量攝取，降低熱量消耗。
無法控制衝動，吃下更多垃圾食物
睡眠短缺造成的體重增加，並不只來自於你吃下更多的東西，還關乎你對食物選擇的改變。梵高特縱覽各個研究注意到，當每晚睡眠少了幾小時，人們對甜食（例如餅乾、巧克力、冰淇淋）、含大量碳水化合物的食物（例如麵包、義大利麵）以及鹹味零食（例如洋芋片、蝴蝶圈餅）的渴望提高了30%到40%。對蛋白質豐富的食物（例如肉和魚）、乳製品（例如優格和起司）以及高脂肪食物的胃口改變較少，喜好程度比睡眠充足的人高了約10%到15%。
為什麼我們睡眠受到剝奪的時候，會比較想吃能夠快速得到熱量的糖和碳水化合物？
我和我的研究團隊決定進行一項研究，在人們觀看、選擇食物時，掃描他們的腦，而這些人也要評估自己想吃各項食物的程度。我們的假設是，睡眠不足導致對垃圾食物產生偏好，或許可以由腦中發生的變化來解釋。腦中用來抑制基本食慾的衝動控制區域是否出了問題，導致我們把手伸向甜甜圈或披薩，而不是全麥麵包或綠色蔬菜？
我們請體重處於平均值的健康民眾來進行兩次實驗：第一次擁有整夜睡眠，另一次則是在剝奪一夜睡眠之後。在兩種條件下，他們都要觀看八十項相似的食物圖像，內容從蔬菜水果（如草莓、蘋果、紅蘿蔔等），到高熱量食物（如冰淇淋、義大利麵、甜甜圈）。為了確保參與者的選擇真實反映出他們想吃的程度，而不是選擇他們觀念中認為正確的食物，我們加入了一項誘因：當他們從磁振造影機出來後，我們會實際提供他們在實驗中聲稱最想吃的食物，並且有禮貌的請他們吃下去！
我們比較同一個人在兩種條件下的腦部活動模式，發現在睡眠缺乏時，前額葉皮質中具有監督功能的區域，也就是能夠深思熟慮、控制決定的區域，變得不活躍。相對的，較原始的腦部深層構造，也就是驅策慾望的區域，對食物圖片的反應增強了。
這種不再審慎自制而轉向較原始腦部活動模式的改變，和他們對食物選擇的改變一起發生。在睡眠被剝奪的人眼裡，高熱量食物明顯變得更有吸引力。當我們計算他們在睡眠剝奪時想要的額外食物時，發現增加的熱量為六百大卡。
控制體重與腸道健康
有一項鼓勵人心的消息是，充分睡眠可以幫助你控制體重。我們發現，一夜飽眠可以修復腦部深處區域（釋放享樂慾望的區域）和較高階腦區（負責駕馭這些渴望）的溝通。充分的睡眠因而可以修復腦中的衝動控制系統，為可能發生的暴飲暴食適度踩下煞車。
位在頭部下方的身體中，我們也發現充分的睡眠會讓你的腸子更快活。睡眠扮演糾正神經系統平衡的角色，特別是讓交感神經系統的戰或逃反應冷靜下來，而這能改善你身體裡的細菌群落，也就是微生物群系（microbiome）；微生物群系所在的位置是腸道，也就是你的腸道神經系統所在之處。
如同我們前面提過的，當你睡得不夠，與身體壓力相關的戰或逃神經系統會活躍起來，刺激體內產生過多皮質醇，而皮質醇會讓「壞菌」增殖，使微生物群系敗壞。結果造成，睡眠不足會妨礙所有食物營養的正常吸收，並導致胃腸問題。[3]
肥胖流行的關鍵因素
當然，席捲全世界的肥胖流行問題，並不只是由於睡眠不足所致。吃下更多加工食品、餐點分量加大、人類更常久坐不動，都是引發肥胖的因子。然而，這些改變都還不足以解釋肥胖的急遽增加。必然有其他因子參與其中。
基於過去三十年累積的證據，睡眠不足的普遍化，很可能是肥胖流行的關鍵因素。流行病學研究已經確認，睡得少的人同時也是更容易過重或肥胖的人。的確，你只要把過去五十年間睡眠時間減少的情形（虛線）與肥胖率提升的趨勢（實線）放在同一張圖上，如圖13所示，這份數據可以清楚指出兩者的關係。
我們在現今生活中可以很清楚觀察到這些效應。睡眠時間低於十個半小時的三歲兒童，相較於那些每晚有十二小時睡眠的同齡兒童來說，到七歲前成為肥胖的風險提升了45%。讓我們的下一代在人生早期就因為忽視睡眠而邁向不健康的道路，實在是荒唐。
睡不飽，脂肪更難減
最後是關於嘗試減重的提示。先假設你想要減去脂肪，讓自己看起來比較精實，而選擇執行兩週嚴格的低熱量飲食。這正是研究者對過重男女所做的實驗，這些人待在醫學中心整整兩週，然而一群人只有五個半小時的睡眠時間，另一群人則有八個半小時的睡眠時間。
雖然兩組人的體重都減輕了，但重量減少的來源可是非常不同。只能睡五個半小時，減少的體重有70%來自瘦肉，也就是肌肉，而非脂肪。反觀每晚有八個半小時睡眠的那組人，可以看到更令人滿意的狀況：減少的體重有遠超過50%來自脂肪，而肌肉保留得比較多。睡眠不夠時，身體變得格外吝嗇，捨不得放棄脂肪。既然脂肪保留了下來，就只好消耗肌肉。如果沒有充足睡眠，就無法透過節食得到精實的體態。睡眠不足和精實體態，兩者無法共存。
這些研究的結果可以如此總結：睡眠短缺（在第一世界國家，是成年人很普遍的情形）會增加飢餓感和食慾，讓腦對衝動的控制減弱，增加食物的攝取（特別是高熱量食物），降低吃過東西後的滿足感，而且在節食時導致減重效果不佳。
生殖系統出差錯
如果你希望能生育成功，擁有強健體魄，甚至雄風大振，每晚睡飽飽可以讓你願望成真。達爾文如果有機會檢查我現在拿出來的證據，我確信他必然會大為贊同。
芝加哥大學一個研究團隊找來一群身材標準的二十多歲健康男性，限制他們每晚只能睡五小時，連續一週。之後對這些疲倦的人抽血採樣，檢查血液中的激素濃度，會發現與他們自己獲得充分睡眠時的基準比起來，睪固酮的濃度明顯下降，下降的效應非常大，相當於讓一個人的睪固酮生殖力老了十五歲。實驗結果也支持這項發現：有睡眠障礙的男性，特別是有伴隨著打鼾的睡眠呼吸中止症，他們體內睪固酮的濃度，比起同年齡、同樣背景卻沒有睡眠問題的人低了很多。
談論這類研究的結果，通常可以讓我在公開演講時偶爾遇到的那些愛高談闊論的「大男人」安靜下來。你可以想像，他們堅定的反睡眠立場，在這樣的訊息之前變得有點站不住腳。我會完全不帶惡意的繼續告訴他們，睡眠時間太短（或睡眠品質不良）的男人，比起睡眠品質良好而充足的人，精子數少了29%，而且精子本身會有較多畸形的問題。我通常也會出其不意的補加一句總結：比起睡眠充足的男性，睡眠不足的人睪丸顯著比較小。
暫且不管這種罕見的講台騷動，睪固酮太低是臨床議題，也是影響人生的大事。由於睪固酮具有讓頭腦專注的清醒作用，睪固酮太低的男性通常整天覺得疲倦勞累，難以專心工作。他們的性慾當然也較低落，因而較難擁有活躍、滿足而健康的性生活。的確，前述研究中的年輕男性，隨著睡眠剝奪的程度提高、睪固酮濃度的下降，自覺情緒與活力逐漸低落。再加上睪固酮會可以維持骨質密度，以及增加肌肉與肌力，你就可以開始明白，為什麼每一晚的充分睡眠（以及睡眠帶來的天然「激素補充療法」）對於各年齡層男性在這方面的健康，以及擁有活躍的生活，是如此重要。
男女都可能出問題
由於缺乏睡眠而出現生殖方面問題的，不只是男性。習慣每晚睡不到六小時的女性，濾泡釋放激素降低了20%，這種激素在女性生殖上非常重要，會在排卵前達到高峰，且在受孕上是必要的。
有一份報告結合了過去四十多年對超過十萬名職業婦女進行的研究，指出夜間不定時工作導致睡眠品質不佳的人，例如值夜班的護理師（在這些較早期研究進行時，護理師的工作幾乎完全由女性擔任），比起在白天固定時間工作的女性，月經週期不規律的比例提高了33%。再者，工作時間不規律的女性，生育能力低下、懷孕能力降低的可能性高了80%。
睡眠經常每晚不到八小時的懷孕婦女，相對於每晚睡足八小時或更多的孕婦，在懷孕前三個月的流產風險明顯較高。
把這些對生育健康有害的影響加起來，如果男女雙方都缺乏睡眠，就不難了解為什麼睡眠剝奪的普及，與不孕或生育能力低下有所關聯；而且我們也不難想像，達爾文會覺得這對於未來的演化成功是有深遠意義的。
「美容覺」真的有用
值得一提的是，如果你問我在斯德哥爾摩大學的朋友兼同行桑德林（Tina Sundelin），你在睡眠不足時看起來有多吸引人（這相當於內在生物機能的外在表現，會影響你得到配偶並產生後代的機會），她會告訴你醜陋的真相。桑德林並非這場科學選美競賽的評審，她進行了一項漂亮的實驗，評審是一般大眾。
桑德林讓一群年齡從十八歲到三十一歲的健康男女拍兩次照片，兩次拍照都在一模一樣的室內光線條件下，同樣的時間（下午兩點半），頭髮自然放下，女性不化妝、男性鬍子刮乾淨。不同的地方，是這些人在拍照前能夠睡覺的時間。其中一次拍照前，他們只有五小時睡眠時間，另一次拍照前則有八小時睡眠時間。至於先進行哪一種拍照條件，每個人的順序都是隨機決定的。
她還把另一群人帶到實驗室中，作為獨立的評審。這些人並不知道實驗的真正目的，也不知道照片中的人在拍照前有不同的睡眠條件。這些評審觀看每一組照片（每一組兩張照片的順序也不一定），並要針對三個項目給予評分：健康狀況、疲勞程度、吸引力。
儘管不知道這項研究的前提，也就不知道睡眠條件的不同，這些評審給的分數卻毫不含糊。與經過整整八小時睡眠後比起來，同一個人經過一夜短眠後臉部照片的評分結果是：較不健康、比較疲倦、且明顯缺乏吸引力。桑德林揭露了睡眠缺失的素顏真面目，而且長久以來所謂的「美容覺」由此得到了應證。
從這個新興的研究領域，我們學到的是，無論男女，人類生殖系統的重要面向都受到睡眠影響。無論是生殖激素、生殖器官、以及會影響生殖機會的外在吸引力，全都會受到睡眠短缺的負面影響。我們可以想像，希臘神話中自戀的納西瑟斯應該經常好好的睡足八、九個小時，或許下午還會小睡補眠，就在能映著他倒影的水塘旁邊。
免疫力低下，以及導致癌症
回想你上次得到流感的情況，很慘，很糟吧。流鼻涕、骨頭痠痛、喉嚨痛、嚴重咳嗽、全身無力。你可能只想躲在被窩睡覺，而這是對的。你的身體正試圖把自己睡到好。在睡眠和免疫系統之間，有非常密切的雙向關係。
睡眠會部署你免疫兵工廠裡的各種武器，保護你對抗感染和疾病。當你生病時，免疫系統主動刺激睡眠系統，要求更多臥床休息的時間，幫助加強戰力。只要一個晚上減少睡眠，這件帶有免疫抵抗力的隱形披風，就會從你身上被無情的剝除。
睡得愈少，愈可能感冒
睡眠研究中除了會透過肛門測量核心體溫，我那任職於加州大學舊金山分校的好同事普拉瑟（Aric Prather）還進行了就我知道恐怕是世界上最噁心的睡眠實驗。
他利用參與者手腕上的穿戴裝置測量超過一百五十名健康男女的睡眠，為期一週。然後他把這些人隔離，往他們鼻子裡噴了許多鼻病毒，也就是普通感冒病毒的活病毒培養物。我要注明的是，這些人事前已經明白會有這道程序，仍完全同意接受這種虐待鼻子的事情，令人吃驚。
當感冒病毒完滿的送入這些人的鼻腔後，普拉瑟把他們留在實驗室一週，嚴密監測。他不只時時採集血液和唾液樣本來評估免疫系統的反應程度，也採集了參與者幾乎所有的鼻涕。普拉瑟要參與者隨時擤鼻涕，研究團隊把每一滴成果都裝袋、上標籤、秤重，經過非常仔細的觀察分析。利用血液和唾液中的免疫抗體，加上參與者擤出的鼻涕平均量等測量值，普拉瑟可以確認一個人是不是在客觀上得了感冒。
然後普拉瑟根據這些人在接受感冒病毒前那一週的睡眠量，把他們分為四組：少於五小時、五至六小時、六至七小時，七小時或更久。結果感染率呈現出清楚的線性關係：接觸到活躍感冒病毒前一週，睡得愈少的人，就愈可能感染到感冒。平均睡五小時的那組人，感染率將近50%。前一週每晚睡眠七小時以上的人，感染率只有18%。
考慮到例如普通感冒、流感、肺炎等傳染病，是已開發國家的重大死亡原因，醫師和政府實在應該宣導流感季節充分睡眠的重要性。
從疫苗獲得更多免疫力
或許你很有責任感，每年都會注射流感疫苗，在增強自己抵抗力的同時，也為社會提升免疫力。然而，只有當你的身體確實產生抗體時，流感疫苗才能發揮效用。
2002年有一項了不起的發現，證實睡眠非常深刻的影響人體對標準流感疫苗的反應。這個研究把健康年輕人分為兩組：一組連續六晚每晚只能睡四小時，另一組則每晚擁有七個半到八個半小時的睡眠時間。六天結束後，每個人都接受流感疫苗注射。接下來，研究者採集他們的血液樣本，以了解這些人產生抗體的反應程度，藉此得知疫苗是否成功作用。
接受流感疫苗前一週每晚可睡七到九小時的人，產生強而有力的抗體反應，顯現出強壯健康的免疫系統。相對的，睡眠限制組得到的反應很微弱，和睡眠充足組比起來，免疫反應低於50%。後來有研究報告，A型肝炎和B型肝炎疫苗也有睡眠太少導致的類似結果。
睡眠受到剝奪的人如果事後補眠，是否仍可以讓免疫反應提升？這想法不錯，可惜答案是否定的。有人在一週睡眠短缺後，即使得到兩週甚至三週的補眠，仍無法從流感疫苗產生完全的免疫反應。事實上，只經過少量的睡限制之後，即使過了一年，還是能觀察到某些免疫細胞縮減的現象。就像睡眠剝奪對記憶的影響，一旦你錯過當下的睡眠益處（在此也就是對本季流感的免疫反應），就無法再透過更多睡眠來取回本來該有的好處。危害已然造成，而一年後仍能測量到部分危害的殘存蹤跡。
不管你現在處於哪種免疫狀態，如果你正準備接受疫苗來提高免疫力，或正在動員強大的適應性免疫反應來對抗病毒攻擊，那麼你需要睡覺，而且是整晚充分的睡眠，這是不容妥協的。
對付癌症的殺手細胞數量減少
不需要許多夜的睡眠不足，就能使身體的免疫力減弱，到了這種地步，癌症就變成切身的問題了。試著把我們免疫系統的自然殺手細胞想像成體內的祕密探員，就像007那樣的角色，它們的任務是辨認危險的外來物體並加以消滅。
自然殺手細胞對付的其中一類異物，是惡性腫瘤細胞（癌細胞）。自然殺手細胞會很有效率的在這些癌細胞的外表打洞，並注入可以摧毀這些惡性細胞的蛋白質。所以我們希望這些像詹姆士龐德一樣的免疫細胞，能隨時展現英雄般的表現。而當你睡得太少時，就會適得其反。
對此，加州大學洛杉磯分校的歐文（Michael Irwin）進行了意義重大的研究，顯示只要有短暫的睡眠缺失，對抗癌症的免疫細胞就會受到快速而全面的影響。歐文測試健康年輕男性，顯示了相對於一晚八小時睡眠，一晚四小時睡眠（例如凌晨三點上床，早上七點起床）會使免疫系統中循環的自然殺手細胞減少70%。這樣的免疫缺損實在劇烈，而且發生速度之快，只要一個晚上「睡不好」就發生了。不難想像，如果連續一週睡太少，會讓與癌症戰鬥的免疫裝備變得多虛弱，更不用說幾個月甚至幾年了。
不過，我們不用想像。有幾個有力的流行病學研究已經指出，值夜班以及由此對近日節律與睡眠造成的干擾，會使多種癌症的發展機會大為提升，目前已知的相關癌症，包含乳癌、攝護腺癌、子宮內膜癌，以及結腸癌。
由於有力證據愈來愈多，丹麥最近成為世界第一個國家，對於曾在政府公家單位從事夜班工作數年後罹患乳癌的女性（例如護理師和航空機組人員）進行職災賠償。儘管有科學的支持，其他國家的政府，例如英國，到目前為止仍抗拒類似的法律求償，拒絕賠償。
隨著每一年的研究進展，證實愈來愈多的惡性腫瘤與睡眠不足有關。歐洲有一項大型的研究，研究對象將近兩萬五千人，證實睡眠時間六小時以下的人，相較於每晚睡眠七小時以上的人，得到癌症的機率提升40%。另一項追蹤超過七萬五千名女性長達十一年的研究，也發現相似的關聯。
癌症利用發炎和免疫細胞來壯大自己
至於睡眠短缺為何又如何造成癌症，現在也愈來愈清楚。部分的問題與前面提過的交感神經系統的激動狀態有關，因為缺乏睡眠會使交感神經系統過度活躍。身體交感神經系統的活躍程度升高，會引發免疫系統不必要的持續性發炎反應。
當身體面臨真正的威脅時，交感神經系統的短暫活化通常會刺激產生類似的發炎活動，這對可能傷害身體的潛在威脅是有用的（就像和野獸或敵對部落的人發生近身肉搏）。然而，發炎也有黑暗的一面。非專一性的慢性發炎如果一直啟動，而不回到平靜狀態，會導致許多健康問題，包括與癌症有關的問題。
我們已知癌症會為了自己而利用發炎反應。例如某些癌細胞會引誘發炎因子進入腫瘤，幫助血管增生，以供給腫瘤更多營養和氧。腫瘤也可利用發炎因子進一步破壞癌細胞中的DNA，使DNA產生突變，增加腫瘤的能力。發炎因子或許也用來剪斷腫瘤與停駐地點的連結，幫助癌症起錨，散布到身體其他地方。這在醫學上稱為轉移，也就是指癌細胞由本來的組織逸出，開始出現在身體其他區域。
透過芝加哥大學的格札爾（David Gozal）最近的研究，現在我們已知，缺乏睡眠會鼓勵癌症的增長與擴散。研究中先讓小鼠注射惡性細胞，接下來四週追蹤腫瘤的發展。在這段期間內，半數小鼠允許在一般時間睡覺，另一半則受到部分干擾，降低整體的睡眠品質。
相對於有充分休息的小鼠，睡眠遭到剝奪的那一組在癌症發展的速度和大小上有200%的增長。雖然我自己不忍心看這些實驗照片，但常常會在公開演講時，把睡眠正常和睡眠受限的兩組小鼠腫瘤大小的比較圖放給觀眾看。這些照片總會引發聽眾的驚呼，手不由自主的掩住嘴巴，而有些人會把眼睛轉開，避而不看睡眠受限小鼠長出像山一樣的腫瘤的圖片。沒有一次例外。
然後我必須說明癌症故事中更糟的消息。當格札爾對小鼠進行解剖時，發現腫瘤在睡眠不足的小鼠身上更具侵略性。牠們的癌已經轉移，散布到周遭的器官、組織和骨頭上。現代醫學已經愈來愈熟於處理表現安分的癌，但當癌症開始轉移，醫學介入就變得無力，病人死亡率急遽上升；而在睡眠剝奪的狀態，會強力促進癌症的轉移。
在前述實驗之後幾年，格札爾揭開睡眠剝奪的更多黑幕，闡明導致這種惡性發展的機制。格札爾在幾項研究中顯示，有一類稱為腫瘤相關巨噬細胞的免疫細胞，是睡眠喪失帶來惡性影響的一個根本原因。他發現，睡眠剝奪會使一種稱為M1細胞的巨噬細胞數量減少，而M1細胞是有助於對抗癌症的細胞。睡眠剝奪又會使另一種稱為M2細胞的巨噬細胞數量增加，而這種細胞會促進癌症的增生。這種組合可以解釋我們展現在睡眠受干擾的小鼠身上的可怕癌症。
因此，睡眠品質不良會提高罹癌的風險，而且如果癌症已經發生，也會助長它到處快速增生。在對抗癌症時如果沒有充分睡眠，就如火上添油。或許有人覺得這是危言聳聽，但睡眠干擾和癌症之間的連結已經有十分確鑿的科學證據，促使世界衛生組織正式把夜班工作歸類為「可能致癌因子」。
基因和DNA也難逃影響
如果得到阿茲海默症、癌症、糖尿病、憂鬱症、肥胖、高血壓和心血管疾病的風險提高，不夠令人憂心，長期睡眠不足還會侵蝕你的生命要素：遺傳密碼，以及裝載遺傳密碼的結構。
你身體中的每一個細胞內都有一個核心，那就是細胞核。細胞核中含有你絕大部分的遺傳物質，這些遺傳物質以去氧核糖核酸（DNA）的形式存在。DNA分子會形成優美的雙螺旋結構，就像富豪宅邸中高聳的螺旋樓梯。這些螺旋的不同段落提供了特定的建築藍圖，指示你的細胞執行指定的功能，而這些特定的段落就稱為基因。有點像是在電腦上，用滑鼠連按兩下來打開一個文書文件，然後傳送給印表機的情形一般，當基因啟動，被細胞讀取時，就列印出某樣生物產物來，例如產生一個幫助消化的酵素，或產生幫助強化腦中記憶迴路的蛋白質。
任何讓基因穩定性動搖的事物，都會導致某種後果。讓基因錯誤的表現過度或不足，可能導致生物產物提高你患病的風險，包括失智症、癌症、心血管問題、免疫功能異常。而睡眠剝奪這種不安定的力量就要登場了。
腦中有成千上萬個基因的穩定調節，都要仰賴規律且充足的睡眠。研究者發現，只要剝奪小鼠的睡眠一天，這些基因的活動就會掉落到三分之一以下。就像有個頑固的檔案拒絕被傳送到印表機一樣，如果你不讓DNA片段擁有足夠睡眠，這些DNA片段就不會把指令密碼翻譯成印表機的成果，提供腦與身體所需。
改變基因的活動和表現
英國薩里睡眠研究中心（Surrey Sleep Research Centre）的主持人戴克（Derk-Jan Dijk）讓我們看到睡眠不足對基因活動的影響，而這在人類身上和小鼠一樣驚人。戴克和他多產的團隊限制一群健康男女的睡眠，連續一週每晚只能睡六小時，然後檢驗他們的基因表現，整個過程都在監控下，依嚴格的實驗室條件進行。相較於同一群人在一週之間獲得充分的八個半小時睡眠，經過睡眠量稍微減少的一週後，多達七百一十一個基因的活動發生改變。
有趣的是，這種效應朝兩個方向發展：這七百一十一個基因中，大約一半在受到睡眠短缺的影響後，異常的加速表現，另一半則是表現衰退或甚至完全停擺。表現上升的基因，包括與慢性發炎、細胞壓力及許多造成心血管疾病的因子有關的基因；停擺的基因，則是幫助維持穩定代謝與最佳免疫反應的基因。
後續研究發現，睡眠太短也會干擾調節膽固醇的基因的活性。缺乏睡眠時，特別會造成高密度脂蛋白的下降，而這個備受囑目的蛋白質向來與心血管疾病有關。[4]
DNA的保護裝置遭破壞
睡眠不充分，不僅會改變基因的活動和表現，還會直接破壞遺傳物質本身的結構。
DNA螺旋在你的細胞核中漂浮，但會緊緊纏繞在一起，形成染色體，有點像是把一縷縷細線編織起來、形成一條堅固的鞋帶。也正如鞋帶一樣，染色體的末端需要用特殊結構保護起來，這種像鞋帶頭的保護結構稱為端粒。如果你染色體末端的端粒遭到破壞，DNA螺旋就會暴露出來，使得脆弱的遺傳密碼無法正常運作，就像鞋帶頭磨損，導致鞋帶散開。
一個人睡得愈少，或睡眠品質愈差，染色體端粒的損壞就愈嚴重。這個發現來自世界各地近期的眾多研究，這些各自獨立的研究，對象包含數千名四十、五十及六十多歲的成人。[5]
這個關聯是否有因果關係，還有待研究。但關於睡眠短缺造成的端粒損害，其中有一項特點現在已經比較清楚了。這個現象似乎與老化或提早衰老類似。那就是，根據端粒的健康程度，兩個實際年齡一樣的人，生物年齡不見得一樣，如果其中一人每晚總是只睡五小時，另一個人總是睡七小時，後者會顯得比較「年輕」，前者則由於人為造成的老化，讓自己遠超過日曆上的年齡。
每晚改造自己的基因
動物的遺傳工程和基改食物，是很容易引發擔憂的議題，而且沾染了強烈的情緒。不論是自由派或保守派人士，在許多人心目中，DNA具有超然而近乎神聖的地位。
從這個基礎來說，我們應該對睡眠缺乏有同樣的厭惡與不舒服的感覺。因為睡眠不足（對一部分人來說是自願的選擇）會讓你的基因轉錄體）[6] 產生重大的改變，而轉錄體就是你的本質，或至少可說是由你的DNA來定義的生物本質。
你忽略睡眠，就相當於決定每一晚對自己進行基因改造，竄改細胞核中每日為你寫出健康故事的文字。你縱容家裡的小孩和青少年忽略睡眠，也等同於對他們施予類似基因工程的實驗。
- O. Tochikubo, A. Ikeda, E. Miyajima, and M. Ishii, “Effects of insufficient sleep on blood pressure monitored by a new multibiomedical recorder,” Hypertension 27, no. 6 (1996): 1318–24.
- 瘦素（leptin）和飢餓肽（ghrelin）的英文聽起來可能像兩個哈比人的名字，不過前者來自希臘文的leptos，意思是纖細修長，後者衍生自ghre，在原始印歐語中的意思是生長。
- 我認為未來的研究也會發現雙向交互關係的存在：不只是睡眠影響微生物群系，微生物群系也可以透過各種不同生物管道而影響睡眠。
- 除了單純的缺乏睡眠，戴克的研究團隊進一步顯示，不適當的睡覺時間（例如由於時差或工作值班時間造成），也可能對人類基因表現造成和睡眠缺乏同樣程度的影響。戴克對一群健康年輕人進行的實驗顯示，如果睡眠與清醒循環以每天幾小時的程度往後延，只要三天，就有約三分之一的基因轉錄活動受到影響，而且受到衝擊的基因控制了非常重要的生命過程，例如代謝的時機、體溫調節、免疫活動，以及心臟健康。
- 關於睡眠短少和端粒受損的顯著關聯，甚至在把已知會對端粒有害的因素考慮進去後，依然存在；這些因子包括年齡、體重、憂鬱症及吸菸。
- 編注：轉錄體（transcriptome）是指由DNA轉錄出來的產物（RNA）的總和。
