理论
也许在阅读案例的时候你会有这样一种感觉:有些故事能够调动阅读的积极性,读者也能够更好地理解章节内容;有些案例则包含一个未解谜题。在包含未解谜题的案例中,你会得到可以发现答案的几乎全部信息——几乎都是可以猜到答案的信息。如果你在阅读了背景知识之后再次阅读了某几个案例,就一定会发现我在叙述中埋下的小暗示——如果你当时还没有找到答案的话。正如引言中已经指出的,读者们最好在阅读案例之后思考一下刚才的内容,如果案例包含一个未解谜题,就尝试寻找答案,这样的阅读方法是值得推荐的。上文的案例显然是包含未解谜题的案例。两位男士无聊的对话与体内时钟有什么关系?看似无关紧要的信息有什么意义?为什么要思考这个故事的意义?
案例故事开始于一个时间点:晚上7点钟,结束于奥斯卡大声说“我们吃早餐吧”,这个明显的矛盾点会引出问题的答案。你必须找到能使这个明显的矛盾点得到合理解释的情境。在《不同的世界》这一章节你已经阅读了有关时间类型的知识,因此应该知道,在人群中有极端的“云雀型”,也有极端的“猫头鹰型”,两种类型的作息时间可能相差12小时。这是否导致某种类型的人吃早饭的时间比其他类型的人晚(或者早)12小时?其实不是这样,因为无论是极端的“云雀型”还是极端的“猫头鹰型”平均只比普通人早或者晚6小时。因此时间类型肯定不是两位男士与当地时间作息相差这么多的原因[1]。
通过《在其他星球的日子》这一章节,可能有人会猜想,两位男士是在另外一个星球交谈,也许在一天有18个小时的海王星上。在那么短的一天里,两个人也许都是较晚时间类型,他们对早餐的胃口就可以理解了。但是该章节中WASPS没有把人类送到海王星上,因此这个情况是不可能的。你也许会推测,两位男士在火星上,因为他们在这个案例中吃早饭的时间太早了。另外一种可能性是,两位男士刚刚结束了长时间与世隔绝的工作,因此他们的体内时间与当地时间分离了[2]。但是这种情况对于一位成功的外科医生和一位并购经理人来说是不太可能的。
显然,两位男士的体内时间与当地时间完全不符。在现代社会里最简单的解释是,他们刚刚经历了跨越半个地球的旅程,因此他们的体内时间还没来得及与当地时间协调一致。两个人都提到了,他们到这里才几天。然而他们究竟是谁,生活在哪个时区?从对话里我们可以推测他们在美国。所以我们的问题就是:哪个国家距离美国12个时区?
奥斯卡与杰瑞坐在东京成田机场的商务客舱候机厅里,他们接到通知,前往波士顿的航班无限期推迟。陌生人很少能找到开始聊天的机缘,但是有相同目的的旅客们有很多共同点,他们很容易就能开始聊天。他们偶然听见了对方打电话通知电话线另一头的人航班延迟的消息。杰瑞在电话里与妻子吵了一架——被奥斯卡无意中听到了。显然由于航班延迟的原因,杰瑞无法按时回去参加聚会了。这应该不是杰瑞第一次因为旅行而错过社交活动了,因此他的妻子才特别生气。她没有顾忌丈夫正在承受时差综合征的痛苦——他们差了12个时区[3]。
在现代社会,数百万人在一生中会因为远程旅行——例如去别的国家拜访朋友——而遭受时差综合征的折磨。因为职业的原因不断地来往于世界各地的人们,就会经常有上文案例中那种不幸的经历。但是时差综合征的症状仅仅是“感觉不舒服”吗?最明显的症状是疲劳。疲劳状态不仅仅在时差综合征中才有。如果有人从赫尔辛基到开普敦,他也会感到非常疲惫,尽管他没有离开同一个时区,但是旅程很长,而且要经历从冬季到夏季、从春季到秋季(赫尔辛基和开普敦虽然在同一时区,经度相差不多,但纬度差别很大,《四季通用的时钟》这一章会详细论述这一点)。但在一个时区内旅行与跨越多个时区旅行有一个重要的区别:从赫尔辛基到开普敦的旅行,晚上入睡不会有困难,因此可以迅速地从旅途的疲惫中恢复。
跨越多个时区的旅行不一定会引起时差综合征。在不能乘坐飞机跨越大西洋的时代,人们只能坐船,人不会有时差综合征。引起时差综合征的主要原因是速度过快,我们过于迅速地从一个时区飞到了另外一个时区,从太阳升起的地方飞到了太阳落下的地方,从一个社会时间飞到另外一个社会时间。我们的体内时钟只能从日出到日落逐渐地推进,所以坐船的时候不会影响推进的过程。从欧洲坐船到美洲的过程,就像在火星上生活:每天日落和日出的时间都比前一天晚一些,因此每天的时间都长于24小时。但如果我们(在晚上)待在甲板上,迎接黎明[4],基于身体时钟的特征,我们就能适应逐渐变长的一天了。如果我们乘坐的船是从美洲到欧洲的,航行方向与地球自转方向相反,那么我们就生活在一天时间短于24小时的星球。如果轮船的航行速度不是特别快,那么这个旅行就还在体内时钟能够接受的范围内。在到达目的地的时候,我们的体内时钟与外界时间也达到了同步。根据校准原则,我们在向西旅行的时候,时间类型会变早;向东旅行时,时间类型会变晚。
如果有人在一天之内跨越了半个地球,那么体内时钟就跟不上旅行的脚步了。从波士顿到东京的最短航程是15小时25分钟。如果奥斯卡和杰瑞8点钟从波士顿罗根机场起飞,到达东京的时间就是21点,然而成田机场的当地时间是12点半(其实是到了第二天,因为他们跨越了时间分界线)。他们的体内时间却是2点半——几乎有半天的差别[5]。
时差综合征的另外一个症状就是尽管非常疲惫,但晚上还是会失眠[6]。在上面的例子中,两位主人公身上就出现了这种症状。体内时钟指示应该睡觉了,但我们却不得不活动起来;或者在需要好好地补觉的时候,我们的体内时钟却响起起床的铃声[7]。根据概测法,体内时钟每经过一个时区都需要大约一天的时间来适应新的明暗变化;从波士顿飞到日本的人们则需要12天的时间来恢复正常状态。睡眠不足加剧了旅途的疲惫。因为这种状态会持续几天,因此长途旅行者在到达目的地之后短时间内也不能恢复过来。
度假的人经常得到这样的建议:到达目的地之后尽可能地按照当地的时间作息,这样才能尽快地摆脱时差综合征。这就是说,他们应该活动起来,并且只要有太阳就在户外停留。天色暗下来之后再回去休息(即使在到达的第一天晚上睡不着,也需要休息)。这也意味着,下午(大约相当于家乡时的晚上)不要长时间午睡。能够在当地时间的夜晚睡着,对于克服时差综合征非常重要。对新计时器的控制力越强,适应当地时差就越快。
每经过一个时区需要一天时间来调整的概测法只是一个大约的估计。多数人在向西旅行的时候都能相对容易地调整时差,即将他们的身体时钟一天的周期变长。因为大多数人体内一天的周期都比24小时长,因此这种现象是不难理解的。但是如果是向东旅行就困难多了;对于较晚时间类型的人来说尤其困难,因为他们体内一天的时间比较早时间类型的人长。但对极端早类型的人来说,从西向东旅行的时候,时差调整得更快更容易。
时差综合征还有一个症状:注意力减退,协调能力变差,认知能力降低[8]。如果一个人非常疲惫又缺乏睡眠,那么这些症状就可以理解了。但是这些症状并非仅仅由疲惫引起,而是与体内时间的错位有关,睡眠不足会使症状加剧[9]。与睡眠/苏醒的转换、体温和激素一样,认知状态(例如保持清醒、保持注意力集中)和其他能力(活动协调能力、进行简单的数学运算或者记忆)也受体内时钟的控制[10]。你已经读过了恐怖的40小时实验,被试几乎24小时没有睡觉,并进行了很多种活动[11]。在这一类实验中可以看到,虽然被试验者能够保持很长时间的清醒状态,但是许多能力都会在体内时钟的“半夜”达到最低点[12],然后再次升高。
除了睡眠不足以及无法从疲惫中恢复过来,时差综合征的症状经常还包括情绪的突然波动甚至抑郁[13]。
另外,时差综合征也影响着我们的胃口和消化能力。二者都受体内时间系统控制,所以我们在患时差综合征的时候,经常会在本来应该睡觉的时候感到饥饿;在当地人吃饭的时间,却没有胃口。如果我们不得不在没有胃口的时候吃饭,我们的胃就会因为缺乏消化液而消化不良。然后,在应该睡觉的时候我们的胃却分泌了消化液,因为睡前不能吃东西,因此消化液只能腐蚀胃壁,这就会导致胃溃疡。就这一点来说,倒时差的人们还是应该在午夜吃点东西,逐渐过渡。
在时差综合征病发的时候,我们的大脑和消化功能是最遭罪的部分。弗吉尼亚大学的科学家们用老鼠做了实验,他们模拟了时差综合征的环境[14],发现大脑的主要时钟SCN(视交叉上核)适应明暗变化的速度明显快于跑轮子的行为节律和外缘组织(肌肉、肺或肝脏)的节律。弗吉尼亚大学的科学家也做了类似的实验,他们研究了喂食时间对动物的影响[15]。最开始,人们在晚上给老鼠喂食,这与老鼠夜间活动的习性相符。一个星期之后,喂食时间推迟了几小时,明暗变化不变。实验结果显示,肝脏时钟与进食时间达成同步,视交叉上核仍然保持与明暗变化同步。在这种情况下,正常的生理节律发生了分离。
时差综合征的症状除了上文提及的之外,还有体内时钟不同部分的时间发生偏离,这就是为什么我们在患时差综合征的时候会感到不舒服。实验还指出:如果“器官在旅行”,那么它们适应当地时间的过程有长有短。在本章中我们学到了,多数时间类型的人们乘坐飞机从东向西旅行时适应当地时间更快一些,而少数晨间类型向东旅行时适应时间更快。想象一下,我们身体中不同的器官适应时差的能力不同,这是多么有趣的一种现象。奥斯卡和杰瑞从波士顿向西越过加利福尼亚飞往东京,有些器官还像在另外一个地方似的。他们感到不舒服是完全可以理解的,因为有些器官还没“到达目的”地呢。
【注释】
[1]在此处提醒:奥斯卡显然是“云雀型”,杰瑞是“猫头鹰型”。我们在《回归本性》这一章节里会再次回顾这个问题。
[2]请回忆《失去的日子》一章中的被试。
[3]这就是为什么杰瑞把妻子从睡梦中吵醒的原因。
[4]请回忆《在其他星球的日子》一章中克劳德·科隆菲尔进行的实验。
[5]哮喘病人通常在凌晨4点的时候发病。因此奥斯卡从时差综合征中也得到了好处——许多日子以来他第一次在夜里睡觉时没有发病。
[6]请回忆《数羊》一章中的西蒙·斯坦中士,他的体内时间系统不允许他睡觉。
[7]就像体内时钟与外界时间相反时的哈瑞特(参看《当黑夜变成白天》)。
[8]因为杰瑞的打盹,奥斯卡不得不重复了一遍已经说过的话,而且杰瑞拨自家电话都有点困难。
[9]这一点很重要,会在《黑夜中的光》一章中重点阐述。
[10]有意思的是,体育医生也在深入研究时差综合征的后果以及解决方法。因为成功的运动员经常要在世界各地参加比赛,必须迅速适应不同举办地点的时间。因为体育比赛结果经常只有几毫秒之差,因此解决时差综合征非常重要。
[11]“持续不变”实验出现在《青春的尽头》一章。
[12]在较晚类型的人失去认知能力之前,较早类型的人达到了效率的最高点。
[13]就像杰瑞在歇斯底里大笑之后突然陷入情绪的低谷。
[14]为了能够记录实验动物的生理节律,笼子里都有一个轮子,电脑将轮子的转动情况记录下来(参看《当黑夜变成白天》和《精力充沛的仓鼠》)。笼子放置在一个大箱子里,每个笼子内的温度和空气流通都是人为控制的,且与其他笼子彼此分隔。每个笼子都有自己的电脑控制器,控制灯光明暗变化,可以模拟从波士顿到东京的飞机上的情况。由此可以研究时差对行为、器官或身体组织的影响。在时差研究中,科学家设置了6~9小时的明暗变化,研究不同身体组织适应环境的情况。他们使用所谓的“构造记录仪”来记录生理节律。这个仪器是时间生物学家发明的,他们利用了生物发光性,即器官通过生化反应发出光亮的能力(参看《时间生物学》一章)。海藻发光和萤火虫都是生物发光性的现象,都与一种生化发光的细菌有关。生物发光性由一种萤光素酶控制。斯蒂文·凯和安德鲁·米拉次改变了植物及果蝇的基因,使其荧光素基因由时钟基因控制。基因重组的结果就是器官甚至整个有机体在一天里有规律地发光。
[15]通常情况下,人们把食物放在笼子里,实验室动物进食的时间由它们自己决定。在实验中,每天放食物的时间由实验室者决定。