關於一場古老流行病對睡眠的啟示

一種導致清醒和深度嗜睡的腦炎形式揭示了關於我們內在時鐘的許多資訊

尤妮蒂·金凱德發現自己越來越難保持清醒。她現在每天要睡將近 20 個小時。她過去常常做夢;在睡夢中翻身,喃喃自語,嘆息,沉浸在半夢半醒的幻想中……現在她一動不動地躺著,呼吸微弱而安靜,與世隔絕。尤妮蒂睡著了.
——尼爾·蓋曼,《睡魔:序曲與夜曲》,1991 年

在上面引用的漫畫中,一位亡靈巫師囚禁了墨菲斯,一位掌管睡眠和夢境的永生者。因此,人們無法保持清醒,日復一日、月復一月、年復一年地沉睡,直到墨菲斯逃脫並恢復了自然秩序。這部引人入勝的連載漫畫的真實靈感,是一場在 1916 年至 1926 年間席捲全球的流行病。在“嗜睡病”首例病例引起醫學界關注一百年後,我們仍然不知道是什麼病原體導致了這種疾病。

它起源於法國北部和比利時寒冷潮溼的平原和戰壕,第一次世界大戰的戰場,被炮彈、地雷和機關槍的無休止爆炸撕裂和剝奪了樹木,數百萬年輕人生活在惡劣和不衛生的環境中,彼此靠近。事實上,這種疾病最著名的受害者之一可能是阿道夫·希特勒,他在索姆河戰役中受傷。


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來自對立陣營的兩名醫生,巴黎的讓-勒內·克魯切特和維也納的康斯坦丁·馮·埃科諾莫男爵,確定了該病症的主要表現——其對睡眠的深刻影響,睡眠是身體休息和大腦與外部環境斷開連線的恢復期。正是貴族馮·埃科諾莫(一位希臘血統的精神病學和神經病學教授)的臨床敏銳性,他關於該主題的傑作專著為我們提供了對該疾病及其潛在的腦炎病理學(一種腦部炎症)的最佳描述。

嗜睡性腦炎 (EL),流行性腦炎或馮·埃科諾莫病,始於喉嚨痛、噁心、頭痛、關節痛和發燒——與流感相關的全身不適。從那時起,病情發展為異常的眼球運動(由於兩隻眼睛不再協調,這通常會導致複視)、眼瞼下垂、無法睜開眼睛以及無法抗拒的睡眠需求,日夜如此。這種嗜睡持續數週,甚至在某些情況下持續一年或更長時間。埃莉諾·凱里,一位住在紐約市的口齒伶俐的年輕女子,於 1923 年 2 月陷入了類似睡美人的恍惚狀態。多年後,她在一篇雜誌文章中描述了這些症狀

生病兩個月後,我幾乎沒有疼痛,事實上,我非常舒服,只要他們不戳我,也不把我頭朝下站立,也不在床上翻身,也不用冷水潑我的臉來叫醒我。能夠被允許睡覺真是太好了,但是周圍的這些人似乎決心阻止我感到舒適!當我睡著的大腦最終意識到我必須醒來時,這似乎是不可能的。我想聽話,但我就是做不到。對我來說,意識的恢復似乎與我被埋在地球中心一樣深的坑裡一樣困難,坑周圍的圓形牆壁是閃亮的拋光大理石。它的側面沒有縫隙讓我的手指抓住,也沒有地方放我的腳,但我必須用我的雙手爬出那個坑!……也許這會讓讀者對這種疾病的可怕嗜睡症有一個模糊的瞭解,這種嗜睡症完全壓倒了受害者,使他無法努力自救.

凱里和其他人經歷的這些時期充滿了生動的夢境、幻覺和噩夢。當患者被呼喚名字或搖晃身體喚醒時,他們會做出智慧反應,然後又迅速陷入嗜睡狀態,通常在他們能夠完全回答所提出的問題之前。受害者無法餵食或清潔自己。在嚴重的情況下,他們昏昏沉沉甚至昏迷不醒。

EL 是一種多變的疾病,有些受害者表現出相反的模式,患有極度失眠或睡眠顛倒——白天昏昏欲睡和嗜睡,但晚上卻神志不清。

在該疾病的急性期,死亡率高達 30% 至 40%。醫學束手無策,不得不讓疾病自然發展。與 EL 對睡眠的影響並駕齊驅的是其對運動行為的各種影響,患者表現出各種各樣的抽搐、運動和語言強迫症、震顫、僵硬和被稱為自動症的無意識活動。

疾病從歐洲透過紐約和美國大西洋沿岸的其他港口城市傳播到美洲。全球感染 EL 的人數估計從約 52,000 例報告病例上升到 100 萬例。不確定性來自於不知道有多少感染者經歷了輕微和短暫的 EL 症狀而未被報告。

EL 的流行菌株在 10 年後突然消失的原因仍然未知。從那時起,只報告了少數零星病例。醫學偵查揭示了以前爆發類似 EL 疾病的事件,特別是在 1712 年德國蒂賓根(在那裡它被稱為die Schlafkrankheit)和 1890 年義大利北部(la nona)。

令人不安的是,直到今天,導致 EL 的罪魁禍首仍然未知,並且據推測,仍然逍遙法外。由於流行性腦炎與 1918-1920 年的流感大流行(H1N1 或“西班牙流感”,估計造成 5000 萬人死亡)部分重疊,一些人認為前者是後者的後果。然而,沒有任何確鑿的因果證據表明與流感有任何此類聯絡浮出水面。病理學家也沒有從 EL 患者的大腦中分離出任何可以被確定為致病因子的細菌或病毒。

目前流行的假設表明,最初的感冒或流感病毒引發了不適當的免疫反應。如果屬實,EL 將加入越來越多的自身免疫性疾病行列。然而,這種假設無法解釋 EL 的流行形式如何突然登上世界舞臺,影響成千上萬人,然後消失。最有可能的是多種因素共同作用,一系列前因可能會在適當的條件下再次匯聚,困擾人類。

不幸的是,對於一些在 EL 急性期倖存下來的患者來說,情況更糟。他們隨後發展出不同程度的帕金森病,包括一種極端的運動不能形式,他們在其中保持不動數十年,像凍結的雕像一樣被鎖在療養院或晚期痴呆症病房中。正是這些長期被遺忘的腦炎後帕金森病患者,神經學家奧利弗·薩克斯在 1960 年代後期用左旋多巴藥物療法喚醒了他們,正如他的 1973 年傑作《睡醒之人》中著名描述的那樣。這本書被改編成同名電影,羅賓·威廉姆斯在其中扮演一個以薩克斯為原型的角色,羅伯特·德尼羅的精彩而令人心碎的表演則塑造了患者倫納德·L。

睡眠受到積極調節
從歷史上看,診所一直是關於大腦和思維的最豐富的見解來源。EL 仍然是一個典型的例子。馮·埃科諾莫的大多數患者都有眼球運動異常並且過度睡眠。當被喚醒時,他們與環境的互動相對正常,但很快又會回到睡眠狀態。也就是說,EL 具有特定的症狀,反映出潛在的疾病並非隨意破壞灰質,而是出於不明原因選擇性地攻擊特定部位。

患者大腦的屍檢始終顯示中腦中有離散的病變,中腦的結構恰如其分地描述了自身的位置。它位於腦橋上方,丘腦下方,丘腦是新皮層的門戶,新皮層是負責感知、記憶、思想和意識的褶皺外層。損傷通常包括中腦中的動眼神經核,這解釋了 EL 特徵中明顯的眼球運動功能障礙。

損傷也發生在另一個深部腦結構黑質中,黑質是基底神經節的一部分,這解釋了患者的行為和運動病理學。馮·埃科諾莫提出了中腦中存在一種結構的觀點,該結構使上覆的丘腦和新皮層保持啟用的清醒狀態。這種上行喚醒系統將纖維向上傳送到前腦。

少數馮·埃科諾莫的 EL 患者表現出相反的反應。他們只能斷斷續續地睡幾個小時,白天大部分時間都昏昏欲睡,但晚上卻無法入睡。這些失眠患者在前下丘腦(字面意思是“丘腦下方”)的灰質中存在病變,並延伸到基底神經節。這位醫生推斷存在另一個控制睡眠開始和深度的中心。他認為睡眠不僅僅是身體疲憊一天後,準備補充能量的被動反應。相反,它是一種由中樞神經系統中特定器官的緊密同步活動啟動和控制的主動狀態,這些器官負責我們日常睡眠-覺醒週期的編排。

自馮·埃科諾莫發表其著作以來的 80 年裡,精細的動物和臨床研究驗證了他的觀點,並加深了我們對睡眠和覺醒的理解。我們現在知道,睡眠有兩種截然不同的形式,快速眼動 (REM) 睡眠和非快速眼動(或深度睡眠)。我們知道,存在於我們身體每個細胞中的晝夜節律驅動著這個系統,並由日光的光照強度變化同步。單一的啟用系統的概念已經讓位於這樣一種認識,即睡眠和覺醒是由腦幹(即延髓、腦橋和中腦)以及下丘腦和基底前腦內包含特異性細胞結構的三十多個或更多高度異質的核內的活動控制的。

這是一個複雜的系統,它使用多種神經遞質:乙醯膽鹼、去甲腎上腺素、GABA、組胺、血清素和食慾素。它們共同實現了一種類似於雙穩態觸發器的東西,這是一種電子電路,其中兩個本質上是興奮性的網路相互抑制——當一個“開啟”時,另一個“關閉”,反之亦然。系統可以處於兩種狀態之一——清醒或睡眠——兩者之間有相對突然的轉換。

當我們失去睡眠能力,無法仁慈地陷入睡眠的遺忘中,忘記我們日常的辛勞和煩惱時,我們就會意識到我們是多麼完全依賴墨菲斯的力量。事實上,強制剝奪睡眠被理所當然地認為是一種酷刑。

讓我以村上春樹結尾,他在他的 2013 年小說《沒有色彩的多崎作和他的巡禮之年》的最後一句中完美地捕捉到了入睡的感覺:

意識的尾燈,就像夜晚最後一班快車一樣,開始在遠處消退,逐漸加速,變得越來越小,直到最終被吸入夜的深處,在那裡消失了。剩下的只是風從一片白樺林中滑過的聲音.

祝您今晚睡個好覺。

 

更多探索

 

下丘腦對睡眠和晝夜節律的調節。 克利福德·B·薩珀、托馬斯·E·斯卡梅爾和陸軍在《自然》雜誌,第 437 卷,第 1257-1263 頁;2005 年 10 月 27 日。

嗜睡性腦炎:流行期間和之後。 喬爾·A·維倫斯基編輯。牛津大學出版社,2010 年。

克里斯托夫·科赫 是艾倫研究所和 Tiny Blue Dot 基金會的神經科學家,艾倫腦科學研究所的前任總裁,以及加州理工學院的前教授。他的最新著作是Then I am myself the world. 科赫定期為包括《大眾科學》在內的各種媒體撰稿。他住在太平洋西北地區。

更多作者:克里斯托夫·科赫
SA Mind Vol 27 Issue 2本文最初以“無盡的睡眠”為標題發表在 SA Mind 第 27 卷第 2 期(),第 22 頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0316-22
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