我們的瞳孔大小可以反映身體處於興奮或疲弱的狀態,即使在睡覺時亦如是。科學家最近找出方法,讓人張開眼睡覺,令監測睡眠期間的瞳孔動態變得有可能,這項嶄新技術有助科學家了解失眠和腦部疾病的病理,藉此找到更有效的診治方案。

蘇黎世神經控制活動實驗室的研究團隊在科學期刊發表最新研究結果。他們發現人類在睡覺的時候,眼睛是保持活動的,瞳孔會時而縮小,時而擴張,變化有時在幾秒間出現,有時相隔幾分鐘。負責該項研究的學者勒士頓保加(Lustenberger)說,瞳孔的大小變化顯示我們腦部負責調控睡眠和清醒狀態的區域的亢奮程度。這發現與科學界一直認為睡眠時大腦並不活躍的假設大相逕庭。
以往曾經有小鼠實驗得出相同的結果,睡眠期間瞳孔大小的變化反映大腦的活躍程度高低起伏。
負責控制大腦活躍程度的區域在腦幹深處,一直以來,科學家要監測該區域在睡眠期間的活動情況非常困難。蘇黎世神經控制活動實驗室的科學家另闢蹊徑──他們認為,既然我們可憑人在清醒時的瞳孔變化得知其活躍或興奮程度,那麼瞳孔的動態也可以成為測量大腦深層區域活動程度的指標。
新方法是採用一種特別的黏合技術和透明貼,在實驗參加者睡覺時將其眼簾翻開,保持眼睛張開數小時,讓研究人員監測瞳孔的活動狀態。
研發出這技術的多明哥茲(Manuel Carro Domínguez)解釋:「要求參加實驗的人開眼睡覺是不可能的。但當我們置身漆黑的房間裡,就會忘記自己的眼睛是睜開的,而不知不覺入睡。」

瞳孔動態的數據不單反映人的各個睡眠階段,而且與睡眠紡錘波和深層睡眠的腦電波息息相關。腦電波對鞏固記憶和睡眠穩定性相當重要。在該項研究中,研究人員同時發現,瞳孔的大小能夠顯示大腦對不同強度聲音的反應。
腦幹中有稱為藍斑核的細小區域,調控大腦的活躍程度、人的各個睡眠階段和清醒狀態。不過,研究只是觀察瞳孔變化與大腦活躍度和心臟活動之間的關係,而未能證實藍斑核直接指揮瞳孔的大小變化。研究人員計劃在未來的研究中,用藥物測試藍斑核對瞳孔動態的反應。

了解睡眠期間的瞳孔動態,為科學家診治睡眠失調和其他疾病帶來重要的啟示。研究人員可從瞳孔的活動推斷人體接收刺激的機制是否失效,諸如失眠、創傷後遺症,甚至是阿茲海默症。勒士頓保加說:「這些只是假定,有待我們驗證。」
研究團隊另一個目標是普及睡眠實驗室的技術應用,例如在醫院用作監察昏迷病人甦醒的進度,或對失眠問題作更準確診斷。瞳孔是窺探大腦的窗口,可提供有用的數據,促進睡眠醫學和神經科學的發展。