研究睡眠功能的方法
研究睡眠功能的主要方法有四*:
一、觀察描述法:
藉由觀察睡眠行為的特徵來推論睡眠的功能;例如由觀察嬰幼兒速眼動睡眠中快速眼球運動的特徵,來推論速眼動睡眠功能和兩眼像差、視覺神經系統的發展有關;又例如觀察發現生長激素在睡眠時(特別是在非速眼動睡眠的時候)分泌增多而醒來分泌減少,而推論睡眠有助於生長。此方法的缺點是沒有實驗證據支持,只是做關連性的推敲。
二、相關法:
應用相關統計法計算睡眠和生理變項之間的關係來推論睡眠的功能。例如有研究者對八十多種動物進行物種間的比較發現,睡眠量和體重成反比,即體型愈大睡得愈少如大象一天只睡三、四小時。由於體型小的動物其代謝率較高又睡得多,因而推論睡眠可能有降低代謝率的功能。此方法的缺點是探討變項誰為因誰為果難以判定,如前例也可推論為睡得愈多愈會維持高代謝率,雖然此推論方向聽來較不合理。
三、刺激睡眠實驗法:
藉由瞭解增進或抑制睡眠的刺激特性,來瞭解睡眠的功能。例如已知溫度、進食、光線、聲音、觸摸、生殖週期、生病感染、運動、學習等生理或心理刺激狀態的改變皆會影響睡眠量的呈現,因而可以推論睡眠的功能可能在於因應這些狀態的改變。此方法的缺點是實驗真正目的是想瞭解睡眠受哪些刺激因素的影響,而且推論的睡眠功能理論仍只是植基於相關性結果,例如感冒時較想睡覺,有可能是因感染的副作用,而非睡眠具有抵抗感染的功能。
四、 剝奪睡眠實驗法:
藉由剝奪睡眠來瞭解睡眠的功能。此方法和組織毀壞法推理類似;但不同的是毀壞某區域組織後該區域即空缺不存在,而睡眠剝奪法剝奪了睡眠卻由清醒狀態填補空缺。因而當動物接受長期睡眠剝奪後死亡,則會面臨應推論是因缺少睡眠所致還是因清醒過久所致的難題。
* Rechtschaffen, A. Current perspectives on the function of sleep. Perspectives in Biology and Medicine, 1998;41(3):359-90.