昼夜节律与睡眠的科学
Last reviewed: 2026年3月21日 07:02
昼夜节律是一个大约24小时的内部时钟，调节睡眠-觉醒周期、激素分泌、体温及众多其他生理过程。由下丘脑中的视交叉上核（SCN）控制，这个生物钟将我们的内部过程与外部光-暗周期同步。当昼夜节律系统正确对齐时，夜间自然产生睡意，白天警觉性达到峰值，众多激素过程最佳运行。当它失调时，后果远不止睡眠质量差。
光是昼夜节律系统最强大的授时因子（zeitgeber）。视网膜中一类称为内在光敏性视网膜神经节细胞（ipRGCs）的特殊光感受细胞检测光线，尤其是蓝光光谱（460-480 nm），并将这些信息直接传递给SCN。早晨的光照抑制melatonin的产生并使昼夜节律时钟提前，促进当晚更早入睡。相反，傍晚的强光照射会延迟时钟，使入睡时间推后。这就是为什么专家建议醒来后30分钟内接受明亮光照，并在睡前2小时内减少光照暴露——尤其是来自屏幕的蓝光。
核心体温遵循与睡眠倾向密切相关的昼夜节律模式。体温通常在下午晚些时候达到峰值，在习惯起床时间前约2小时达到最低点（nadir）。傍晚核心体温的下降是促进入睡的信号之一。这一认识具有实际意义：睡前1至2小时洗一个温水澡或淋浴可能产生看似矛盾的助眠效果，因为随后的身体快速降温会触发促进睡意的温度下降。氨基酸甘氨酸（glycine，3克剂量）已在研究中被证明可降低核心体温，这可能有助于其观察到的促进睡眠效果。
昼夜节律紊乱正被日益认识为一个超越睡眠质量的健康问题。轮班工人约占工业化国家劳动力的15-20%，面临长期昼夜节律失调，已被证实与心血管疾病、代谢综合征和某些癌症风险增加相关。时差反应代表一种临时的昼夜节律紊乱形式，向东旅行通常更为困难，因为它需要提前时钟——身体在这方面的调整比延后时钟要慢。
当策略性使用时，若干补充剂可能支持昼夜节律的对齐。Melatonin是最直接的工具，因为外源性melatonin在相对于内源性melatonin节律的适当时间服用时，可以改变昼夜节律时钟的定时。维生素D虽然不是直接的昼夜节律调节因子，但在SCN中有受体，观察性研究表明其缺乏与睡眠障碍相关。甘氨酸镁（magnesium glycinate）可能通过调节GABA信号传导支持睡眠，而GABA信号传导参与睡眠压力的昼夜节律调节。然而，昼夜节律健康的基础仍然是行为方面的：一致的睡眠-觉醒时间、策略性的光照暴露、规律的用餐时间和日间体力活动。
光是昼夜节律系统最强大的授时因子（zeitgeber）。视网膜中一类称为内在光敏性视网膜神经节细胞（ipRGCs）的特殊光感受细胞检测光线，尤其是蓝光光谱（460-480 nm），并将这些信息直接传递给SCN。早晨的光照抑制melatonin的产生并使昼夜节律时钟提前，促进当晚更早入睡。相反，傍晚的强光照射会延迟时钟，使入睡时间推后。这就是为什么专家建议醒来后30分钟内接受明亮光照，并在睡前2小时内减少光照暴露——尤其是来自屏幕的蓝光。
核心体温遵循与睡眠倾向密切相关的昼夜节律模式。体温通常在下午晚些时候达到峰值，在习惯起床时间前约2小时达到最低点（nadir）。傍晚核心体温的下降是促进入睡的信号之一。这一认识具有实际意义：睡前1至2小时洗一个温水澡或淋浴可能产生看似矛盾的助眠效果，因为随后的身体快速降温会触发促进睡意的温度下降。氨基酸甘氨酸（glycine，3克剂量）已在研究中被证明可降低核心体温，这可能有助于其观察到的促进睡眠效果。
昼夜节律紊乱正被日益认识为一个超越睡眠质量的健康问题。轮班工人约占工业化国家劳动力的15-20%，面临长期昼夜节律失调，已被证实与心血管疾病、代谢综合征和某些癌症风险增加相关。时差反应代表一种临时的昼夜节律紊乱形式，向东旅行通常更为困难，因为它需要提前时钟——身体在这方面的调整比延后时钟要慢。
当策略性使用时，若干补充剂可能支持昼夜节律的对齐。Melatonin是最直接的工具，因为外源性melatonin在相对于内源性melatonin节律的适当时间服用时，可以改变昼夜节律时钟的定时。维生素D虽然不是直接的昼夜节律调节因子，但在SCN中有受体，观察性研究表明其缺乏与睡眠障碍相关。甘氨酸镁（magnesium glycinate）可能通过调节GABA信号传导支持睡眠，而GABA信号传导参与睡眠压力的昼夜节律调节。然而，昼夜节律健康的基础仍然是行为方面的：一致的睡眠-觉醒时间、策略性的光照暴露、规律的用餐时间和日间体力活动。