什么决定了我们的清醒与睡眠？

人的身体怎么知道什么时候该睡觉？什么时候要起床？一杯咖啡为什么可以使人保持清醒？是有什么东西在支配者我们的清醒与睡眠嘛？

有两大主要因素决定了我们什么时候想睡觉，什么时候要醒来。第一个因素是人体自身的昼夜节律，也就是人体的24小时生物钟，生物钟会制造出循环的昼夜节律，让你在夜晚和白天的常规时段感到疲倦或清醒。成年人的昼夜节律平均时间是24小时15分钟，大约是一天（即circadian),而不是正好一天。生物钟坐落在大脑中央一处被称为“视交叉上核”（suprachiasmatic nucleus)的地方。这个交叉点指的是来自眼球的视神经会在大脑中央交会，然后换边行进。视交叉上核恰好位于这个交叉点的上方，这是有充分原因的。在这一位置上，视交叉上核会对从每只眼睛沿着视神经传送到大脑后部进行视觉处理的光信号进行“抽样分析”，利用可靠的光信号来校准不准确的内在时间，将其重置为精确的24小时周期，从而防止任何偏差。

第二个因素就是睡眠压力。此时此刻，一种叫作腺苷的化学物质正在你的大脑中逐渐积累。它会随着每一分钟的流逝而不断增加。你醒着的时间越久，腺苷就会积累得越多。可以把腺苷看作是一种化学指标，它能持续记录你从早上醒来之后所度过的时间。大脑中腺苷增加的一个后果就是人们越来越渴望睡眠。这就是所谓的睡眠压力，它是决定你什么时候感到困倦、该上床睡觉的第二种力量。高浓度的腺苷可以通过一种巧妙的双重作用效果来降低大脑中促醒区域的“体积”，同时调高睡眠诱导区域的比例。由于这种化学睡眠压力，当腺苷浓度达到峰值时，不可抗拒的睡眠欲望就会占据上风。

这两个因素之间的平衡决定了你白天的清醒和专注程度，晚上感到疲倦并准备上床睡觉的时间，还在某种程度上决定了你睡眠质量的好坏。大多数人会认为调节睡眠的两种主导力量会相互交流来将它们的影响联合起来，但事实上，并不会。它们是两个截然不同、相互独立的系统，并不知道对方的存在。它们不会结合，不过，它们通常处于统一战线。

上图从左到右囊括了48小时的时间—两个白天和两个夜晚。图中的虚线是昼夜节律，称为过程C。它就像正弦波一样，有规律、重复性地先上升再下降，然后再一次上升和下降。从最左边起，昼夜节律开始在醒来前几小时加强活动，对于大多数健康的成年人来说，昼夜节律的激活信号会在午后达到顶峰。图中的实线是腺苷带来的睡眠压力，称为过程S。清醒的时间越长，腺苷就积累得越多，就会产生越来越强烈的睡眠欲望（压力）。曲线之间的距离直接反映出了人体对睡眠的渴望程度。两者之间的距离越大，睡眠的欲望就越强烈。