我们为什么要睡觉？新的科学帮助我们解读其中的秘密！（长文）( 三 ) 我们来到这个地球是为了生活

睡眠的另一个主要功能是重组和重新配置我们大脑中的神经连接，以响应我们不断收到的无数感官输入。它们既来自外部环境，也来自我们体内的刺激，例如我们的心跳和来自肠道的信号。这种持续的日常处理是学习和记忆的基本组成部分。为了保持高效和有效，它还涉及修剪很少使用的突触、重新排列和丢弃旧通路和连接，以及构建新通路。因此，每一个转瞬即逝的想法、每一个梦想、每一个新想法都是你大脑的潜在重构，只有通过使用代谢能量才能发生。
尽管这两种功能——大脑的修复和重组——反映了我们需要睡眠的不同原因，但它们有两个主要特性。首先，它们都与新陈代谢直接相关，因为代谢能量既可以促进神经网络的重组，也可以修复由能量产生和传递的副产品引起的损伤本身。第二个共同特征是它们都发生在一个基本上从不替换神经元的大脑中（不像大多数其他器官和组织的细胞不断被替换和再生）。因为受损的神经元几乎永远不会被替换，所以必须忠实地修复它们，以便在保持多组分大脑完整性的同时启用和保存记忆和学习。
由于这些原因，大脑中神经元的有效修复和重组不可能在不破坏生物体正常功能的情况下发生。因此，需要有专门的停机时间。毕竟，在驾驶汽车时修理汽车是很鲁莽的，而且可能很危险。这就是为什么您停止电机并将其带到机械师处。同样，市区道路或地铁系统的大修、城市垃圾清理以及计算机系统和网络的升级通常在用户明显减少的晚上或周末进行。这就是为什么我们的大脑和身体在进行大部分必要的修复和重组时似乎“关闭”的原因，从而减少了潜在冲突和对日常运营的干扰的机会。这就是为什么我们需要时间睡觉。

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一世就您的大脑而言，您一生中的大部分时间都是“您” 。但这只有在对大脑的细胞损伤得到忠实修复以保持其长期完整性和特性的情况下才能得到保证。如果没有， “你”将开始转变为某人或某物——事实上，如果你的睡眠严重不足，你会很快变成这样。相比之下，那么认真地修复我们的其他器官和组织就没有那么重要了。事实上，正是Manacéine和其他人在最初的研究中出现的大脑损伤和出血，让我们第一次暗示睡眠主要是为了大脑。进一步的支持来自这样一个事实，即大脑吸收了我们整个身体使用的所有能量的20%以上，即使它仅占2% 。其质量的百分之几。大脑需要的不仅仅是它的份额，因为它需要处理感觉信息和操作我们的身体，以及在我们睡觉时修复和重组这些神经网络。
忠实修复和神经重组的需求为开发睡眠定量理论提供了一个强有力的起点，因为它们与代谢率的关系。对睡眠日益增长的兴趣以及对其在良好健康中的核心作用的认识激发了许多研究，这些研究阐明了我们入睡的方式和原因。然而，出现的速度要慢得多的是一个全面的理论框架——一个既可量化又可预测的框架，用于理解我们为什么需要睡觉。是什么设定了睡眠时间尺度来解释为什么人类需要八小时，而大象只需要三个小时？修复和神经重组的相对作用是什么？随着我们从婴儿成长为成年人，这些会如何变化？我们需要一个框架来开始破解这些谜团。
新陈代谢由通过心血管系统从肺部输送到细胞的氧气提供燃料。在从老鼠到大象的所有动物中，从婴儿到成人的整个发育过程中，心血管系统都有一些共同的特征，可以在一个总体框架内描述和理解它们。这些特征是由于基本的生物学特性而产生的——例如最小化泵血的能力，需要分支网络跨越身体并喂养所有细胞，以及具有相似大小和结构的毛细血管，红细胞通过这些毛细血管流动以输送氧气到细胞。总之，这些特性共同创造了所有生物学中最普遍的模式之一，称为生物或异速生长缩放。