理论

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像埃德加那样多疑的人,总是认为我们这个世界充满了迷惑和谎言,只有来自自然界的信息才是可信的。所以这样的人不能容忍我们的社会如此深入地干涉自然界——例如一年两次调整时钟。到了夏令时,人们就会陷入两难境地:一方面他们抱怨这个规定,另一方面又享受着这个规定给他们带来的好处。在最近的一次(不是最具代表性的)互联网调查(2009年春季)中,反对夏令时的人群占到半数以上。

支持夏令时的人们提醒反对者,夏令时只需要把时钟调整“小小的1小时”而已,而且是调整到正确的方向——适应太阳周年运动的自然路线。但是人类(准确地说是人类的生物钟)是否能适应这种时间的转变呢?如果能够适应,那么需要多长时间的适应调整期?只有少数几个调查对此做过研究。多数调查的结果显示人们需要大约一星期的时间适应夏令时,但是这些调查并没有指出工作日与休息日的差别,而且并没有考虑到不同人的生物钟(时间类型)对此的反应。

在上一章节我提到了一个德国的例子,说明了我们的体内时间与自然界明暗变化的联系有多么的紧密。尽管社会生活对我们的生活产生着巨大的影响,但是人类的作息习惯更多的是受生物特性所控制,我们的体内时钟从东向西每个经度都比前一个经度晚4分钟——与太阳的运动完全符合[1](虽然这种影响在一个国家内多多少少应该是一样的)。

因为存在这种影响,因此我们想弄清楚,体内时钟怎样适应人为改变的社会时间以及夏令时与冬令时的转换。我们决定进行一项调查并找到了一些志愿者,在夏令时和冬令时前后的8个星期里,我们对志愿者的生活情况进行了监测和观察。

这项调查开始于秋季冬令时开始的时候,一直持续到春天时间被调整为夏令时之后。63位志愿者在调查开始前的一星期收到了厚厚一叠材料,包括很多调查问卷(所涉及的问题包括调查开始前的生活[2]),还有空白的日记本(被试需要在第二天醒来之后记下过去24小时的生活[3]),以及一个防水的活动记录仪,被试在8个星期里必须一直将其戴在手上[4]

另外,我们在这项研究中还想弄清楚,人们是怎样完成时间类型的转换的,他们怎样改变自己的在一年之中的睡眠/苏醒习惯。在进行这项研究的时候,我们的数据库里有55 000份信息,因此算出每两个星期中人们在休息日醒来的平均时间是很容易的,然后就可以分析苏醒时间的季节性变化了。下图显示了这一数据在一年中的走向——从12月开始,在纵轴上按照由上到下的方向观察,人们苏醒的时间越来越早,然后又逐渐变晚。第二年的12月开始,同样的趋势又重复了一次,这样人们可以清楚地看出在冬季月份的这种变化(与《当黑夜变成白天》一章中提到的“重新拼接法”相似)。水平轴表示从欧洲标准时间的5点到9点半,因为没有使用当地时间,因此调整夏冬令时会出现突然的时间变化。灰色的区域表示天黑到太阳完全升起之间的时间段。

我们的日常生活与太阳升起之间的联系紧密得令人惊讶——至少休息日的时候如此。与太阳升起时间一同变化的是,从3月开始人们的平均起床时间就越来越早。我们的体内时间跟随着太阳升起的时间而变化,正如我们在前文研究中猜测的那样。但是我们的志愿者起床的时间看起来只在冬季里跟随太阳升起的时间变化。一旦中欧进入3月的最后一个星期,即夏令时开始[5],苏醒时间就不再跟随太阳升起时间变化了,而是保持整个夏天在7点45左右醒来(发生小幅度变化),相当于夏令时的8点45。到10月份的最后一个星期日,社会时间回到了正常的太阳时间,苏醒时间立刻开始以太阳升起时间为校准了。体内时间的校准(即时间类型)适应了季节的变化。但是为什么这种校准只发生在冬季?难道这是生物钟自发进行的夏令时调整吗?

即使没有夏令时,体内时钟在整个夏天里也不会追随太阳升起的时间变化——请想一想靠近极点生活的人们,在夏季里一天既没有开始也没有结束(极昼或极夜)。但是现在没有实行夏令时之前的记录,我们无从知晓在中纬度生活的人们是否在夏季里于太阳升起的时候准时醒来。如果是这样,则意味着他们在21点睡觉5点起床(如果他们在夏季的睡眠时间不会突然缩短的话),睡眠持续时间会随着季节的变化而变化。

夏冬令时调整之际,体内时钟会开始或者停止跟随太阳升起时间进行校准,这明确地证实了人为时间调整对体内时钟适应自然季节变化的影响。夏令时调整发生在春季开始的时候[6],此时距离欧洲的时钟在秋季开始后调成正常时间才过去不久。虽然在一年中两次调整时钟的时候一天的长短明显不同,但时间调整直接地影响了我们的睡眠/苏醒时间。如果从春季的某一天开始,体内时钟不再跟随太阳升起时间变化,那么到下一次按太阳升起时间校准的那一天,其昼夜长短应该与春季里的那一天的昼夜长短相同。

根据我们的问卷调查,许多被试者认为,夏冬令时的时间调整强化了“春天醒得早,秋天醒得晚”这个自然规律,因此我们的体内时钟可以更容易地适应社会时间。但是我们的研究结果却不是这样。在冬令时开始前的4个星期里,63名被试者在休息日里苏醒的平均时间一直是近乎相同的——他们的体内时钟没有跟随太阳升起的时间变化。在冬令时时间调整的那一天,他们的苏醒时间再次按太阳升起时间校准,与数据库分析结果完全一致。

在睡眠/苏醒活动方面,我们的志愿者在春天进入夏令时的时候毫无困难。我们把较早的时间类型与较晚的时间类型的数据分开分析,结果显示只有时间类型比较早的志愿者能够完全适应夏令时的时间变化,而到夏令时开始的4周后,时间类型比较晚的志愿者都还没有完全适应。如果观察活动记录仪的记录分析,我们会发现这种不适应的状态往后会更加明显。

不同时间类型的人的作息时间与他们各自的睡眠/苏醒类型是一致的。下文的分析显示了被试者在秋季冬令时调整前的4个星期的休息日活动——前面是典型的较早时间类型的人,后面是时间类型较晚的人。较早时间类型的人从6点开始就活跃起来,较晚时间类型的人10点半才开始活跃起来。两种类型的人同时结束一天的活动。在这个特殊的例子里,较晚时间类型的人睡眠时间略长一些(从他们不活跃的时间来看)[7]

下图显示了较早时间类型和较晚时间类型的人在周末开始活跃的时间,这个时间与夏令时调整时间之前太阳升起的时间一致(灰色区域的右侧倾斜边缘)[8]。时间类型较早的人开始变得活跃的时间左右波动,而较晚时间类型的人开始活跃的时间完全与太阳升起的时间一致。夏令时开始的时候,较早时间类型的人开始活跃的时间立刻提前了一小时,较晚时间类型的人没有明显的反应。4个星期之后,两种时间类型的人们都没有完全适应时钟调早1小时的新时间。较早时间类型的人开始活跃的时间只提前了大约45分钟,较晚时间类型的人开始活跃的时间恢复到了8个星期之前的时间。

但是为什么我们的生物钟适应夏冬令时这么困难呢?毕竟这不过是短短的1小时而已!只有想明白调整夏令时之后真正发生了什么,才能明白夏令时的干扰在哪里。当春天来临时白昼变长,我们的生物钟(只能在休息日才能观察到!)明显渐渐地适应了越来越早的日出。多数时间(工作日)里,我们差不多都会在同一时间起床——通常都比休息日早。我们的起床时间先是比日出时间早,然后与日出同时,逐渐落后于日出。这一过程将持续大约3个月。直到时钟在3月份(南半球的时钟则在9月份)拨快1小时[9]。因为时钟突然快了1小时,因此我们不得不回到3个星期前,起床时间再次早于日出。调整夏令时的那一天距离昼夜等长日越近,我们的自然生物钟向后倒车的时间就越短。到了秋天,这种境况又反过来了。白昼越来越短,我们的起床时间先是晚于日出,然后与日出同时,然后逐渐早于日出。秋季调整冬令时(在欧洲大约是秋分之后的1个月内),我们又回到了大约4个星期之前[10]。请看下面黑色粗线(太阳升起时间)的从左到右的走势(水平线表示假定的苏醒时间:7点)。

春季调整夏令时的时候,生物钟向后倒3个星期(例如住在法兰克福的英格利特和埃德加),相当于向西走了15个纬度;到了调整为冬令时的时候,我们的生物钟又向后倒了3个星期,相当于向东走了15个纬度。夏冬令时的时间调整后,太阳升起的季节变化对我们的日常生活的影响减弱了许多(白色的线显示了没有夏冬令时调整情况下太阳升起的时间)。太阳升起的季节变化变弱,相当于我们向赤道方向前进。对于中欧人来说,相当于从法兰克福到摩洛哥再回来。

实际上,夏令时与强行规定所有人早上班1小时没有什么不同[11]。一个愤青可能会坚持把时钟调快1小时,这样就不会觉察到我们上班时间的变化了。我们的调查结果只显示了时间类型较晚的人不能很好地适应时间的推迟。上文提到的对生物钟系统的干预放大了“社会时差征”的影响,减少了我们的睡眠时间。

每逢调时令的这一天为埃德加点燃蜡烛时,英格利特灿烂的笑容充分表达了她无须再与测量狂一起生活的轻松。她早就意识到了每年到摩洛哥“逃难”多么具有讽刺性。难道她不曾与埃德加讨论过一天的周期、太阳升起时间与埃德加所讨厌的时间调整之间的相互作用吗?其实他们原本可以舒服地留在法兰克福。

【注释】

[1]当然这不是太阳本身的运动,而是地球自转造成其本身的各个地方受到太阳照射的变化。

[2]例如慕尼黑时间类型调查问卷(MCTQ),用来确定被试的体内时钟类型。

[3]记录内容包括何时上床睡觉,房间内的灯光何时关闭,入睡需要多长时间(睡眠潜伏期),何时醒来,醒来之后在床上躺多长时间(睡醒后的混沌状态),睡前和睡醒之后有多清醒,是否使用闹钟,睡眠质量如何,所记载的早晨是工作日还是休息日,等等。另外,日记里需要记录被试者在户外度过了多长时间。在《永远的曙光》一章我们了解到,现代人在户外的时间很少,因此夏冬令时的调整对生物钟的影响常常被忽略。

[4]请回忆在《青春的尽头》这一章节提到的研究敬老院人们活动规律的时候使用的活动记录仪器。这种仪器看起来像手表,能够测定和储存每分钟手臂的活动。所有参与时间调整调查的志愿者都必须记录他们摘下记录仪的时间。

[5]图表中的黑色垂直平行线表示欧洲中部标准时间(NZ),白色的表示夏季时间(SZ)。

[6]在极昼夜平分点,白天和夜晚都是12小时;在北半球这一天是春分(3月22日)或秋分(9月22日)。

[7]因为活动记录仪只记录活动,所以我们只能感知被试什么时候在睡觉。为了准确地确定睡眠时间,我们需要一个可以记录脑电图或眼睛活动的多频睡眠记录仪(参看《完全是浪费时间》)。

[8]图表中标记的只是基准点,我们把志愿者开始活跃的时间起始点定为7点,然后每个星期计算一次起始点推迟了多少。请注意,所有相关图表的时间均为欧洲中部标准时间。如果所有参加实验的志愿者都遵守了夏冬令时调整的时间,那么尽管当地时间保持不变,他们起床的时间也会早或者晚1小时。

[9]究竟在哪一天调整时钟,各个国家均有不同。例如美国最近将夏令时调整日提前,并推迟了秋季的冬令时调整日。

[10]准确的时间取决于纬度。

[11]或者相当于在不搬家的情况下为一个东边时区的公司工作,例如《睡眠剪刀》这一章中的蒂莫西。