第4章 生物钟挂在哪里?（1）

你是否记得小时候，某位叔叔与你打赌，说你不能同时行走和嚼泡泡糖？这可能是那个叔叔与你开的一个玩笑，当你最终赢得了这个赌注，欢天喜地地拿到了叔叔输给你的硬币时，你是否知道，你已经成长为一个复杂的生命了？

行走或者嚼泡泡糖体现出来的是你大脑控制节奏的能力。动物具有许多种长短不一的循环周期，有的以秒来计算（心跳、呼吸），有的以天计算（睡眠），有的以月计算（月经），有的甚至更长（冬眠）。这些周期或者节奏产生于动物体内所固有的机理，并根据外部环境的变化和要求进行调整。

这种同时具有多个周期的能力意味着你的大脑经常会通过独立工作实现多种控制。行走是一项需要多方面协调的运动，你必须要向左腿发出指令使其抬起、向前走，然后随着身体的移动，再将左脚落到地面；你的右腿和右脚也进行着同样的运动。所有这些动作必须按顺序有条不紊地进行，有关指令主要产生于脊髓中的神经元网络，这一神经元网络可被称之为中央模式发生器。之所以称之为“中央”，是因为这里是发出指令传递到肌肉的指挥部。这一模式发生器可以独立工作，这便是为什么我们会看到无头蟑螂和无头鸡仍可以走动的原因。然而，所有运动都必须通过大脑进行协调并克服障碍。咀嚼运动由脑干中的另一个神经元网络控制，这部分神经元网络负责上下颚的运动。负责行走和咀嚼的神经元网络可以独立工作。

在我们对人类表现出兴趣之前，我们必须看到，重复性模式是动物界的一个普遍特征。比如，科学家们曾经研究过七鳃鳗（一种无颚鱼，长得像一只长筒袜，身体一端还长着一圈牙齿）的节奏性游动。同时，科学家们还研究过龙虾（其神经系统相对比较简单）的节奏性咀嚼。龙虾之所以令人感兴趣，是因为其两种咀嚼模式受到一个只有30个神经元组成的细胞网络控制，这30个神经元在龙虾的整个生命历程中都在对其自身以及相互之间的连接进行调节。

有一些模式是自动进行的，比如心跳和呼吸，但是仍可以对这些节奏进行控制。你的心律虽然是由心脏自身产生的，然而它的速度却可以通过你的中央神经系统进行调节。人类脑干中负责呼吸的神经元网络可以完全独立工作，因此你无须时刻考虑自己的呼吸问题。但是，如果你希望主动加快或者降低自己的呼吸频率，就要通过主动控制来完成。

科学家发现，绝大多数动物都有一种特别有用的生理节奏，即每日的睡眠周期。生理节奏可帮助动物们对光线、热量和食物进行自我调节。生理节奏可以独立工作，与眼睛可以感知到的昼夜更替同步进行，因此其每个周期大约为24小时，但这一周期可通过改变光照时间而改变。生理节奏可以完成许多任务，包括控制你的睡眠、体温和感知饥饱。

但是在现代社会，这一生理节奏反而给人们带来了不便。坐飞机长途旅行的人们都会遇到时差的问题。比如，本书的一部分是我们在意大利的一处研究中心写的。我们非常喜欢那里的环境，因为在那里我们可以远离自己的日常工作，将自己的全部注意力都投入到本书的写作中去。但是，在我们刚到意大利的头几天里，我们经常会在凌晨3点起床写作；吃早餐时，我们喜欢与其他人一起聊天，但我们却经常会禁不住困得睁不开眼睛。