要想揭示生物钟与太阳的同步原理，有一种简单粗暴的方法，那就是设计一个对照试验，让实验者看不到太阳，然后测量实验者的生物钟和正常情况下有什么不同。美国航空航天局，也就是 NASA ，很关注这个实验，因为宇航员在太空舱里也会面临时间错乱的问题。在 NASA 的资助下，法国研究者西弗尔，进入了一个位于地下的封闭实验室里，实验室里有充足的食物和水、基本的家具，还有很多实验设备，可以测定西弗尔的体温、监测他的睡眠等等。不过，在这个实验室里，没有日历或者钟表，也见不到阳光。
在刚刚进入实验室的一段时间里，西弗尔始终保持着大约26小时左右的生物钟。与此同时，他的体温也会依然按照一个稳定的周期自然地波动着。我们每个人的体温在一天中的不同时间是会有一些微小的波动的，波动的范围通常不超过1摄氏度，一个正常作息的人，通常在清晨的时候，体温降低到最低，而每天下午的时候我们的体温达到最高。
不过，当西弗尔在实验室里待到第37天的时候，有意思的现象发生了，西弗尔的体温仍然表现出准确的周期性，可他的生物钟却完全混乱了：他有的时候会睡上15个小时或者连续清醒40个小时，有时候又恢复成26小时左右的周期。西弗尔面对着自己的实验数据，完全一筹莫展，不知道这个数据中到底有什么规律。
如果在正常的生活里，我们可能会觉得，这一天比较辛苦，或者熬夜看了球，那睡眠的时间就会更长。但是西弗尔的这个实验好像表明，睡眠时间跟这些都没关系。那到底跟什么有关系呢？
这时，美国的一位科学家切斯勒登场了，他把实验者们每次的睡眠时间和入睡时的体温画在了一起，从这些看似无序的数据中找出了一条看起来不可思议的规律。他发现，我们的睡眠时间是由开始睡觉时的体温所决定的，如果在体温相对较高的时间点开始入睡，那么这一次我们很可能会睡得很久，而如果在体温较低的时候入睡，那么这一次睡眠的总时间可能会相对比较短。
即使像西弗尔那样，当他的生物钟被完全打乱了之后，他的睡眠依然服从这个规律。切斯勒认为，这种现象告诉我们，我们每次睡眠的时间只跟体温的自然周期有关，跟工作辛不辛苦、熬不熬夜都是没有关系的。大脑根本就不在乎你真正需要多少时间的睡眠，当你熬夜到凌晨四五点的时候开始入睡，体温已经降到了一天之中的最低点，这暗示着你的这次睡眠很可能不会持续太久。
在我们的生物钟系统中，还隐藏着许多有趣的规律。我们都有过这样的经验，当我们努力熬夜工作时，到了四五点的时候，我们越来越困，脑子变得越来越不清醒，这个时间段也被科学家们叫做“僵尸时间”，因为这个时候就算我们强行熬夜醒着，也就像行尸走肉一样，对外界环境也很难作出准确的反应。也就是说，其实我们对外界环境的警觉性也是随着体温周期自然同步的，所以夜间疲劳驾驶的风险会比白天大很多很多。
随着科学家们的研究越来越深入，他们发现，人体内许多生理功能和认知功能的波动都与昼夜节律和体温周期保持同步，人体内的很多激素分泌也和昼夜节律同步。比如我们非常熟悉的一种辅助睡眠的药物——褪黑素，我们的身体也能分泌褪黑素，当我们快要入睡的时候，体内褪黑素的浓度最高。这么多不同的生理反应都保持着同样的振荡，那么只有一种解释，我们体内这些各种各样的“振荡”其实是由同一个生物钟控制的。
科学家们花费了很长的时间来寻找这个隐藏的时钟，最终发现，这个“时钟”就位于我们大脑中的下丘脑部位，有两组非常微小的神经元群体，这个神经元直接与我们的视觉神经相连，所以这个部位也被叫做视交叉上核。光信号从眼睛流到大脑时，一共有两条通路：一就是我们每个人都非常熟悉的视觉信号，另一条则决定了我们的昼夜节律。
当早上的阳光照在了我们脸上时，就有光信号传递到了我们体内的“时钟”部位。这个时钟就会提醒自己，现在是早上了，于是它调低褪黑素等各种激素的水平，我们的状态也就由睡眠切换到了清醒。通过这样一种调节机制，我们每个人的生物钟就和太阳的周期保持了完全的一致。
如果说我们下丘脑视交叉上核是一个钟表，那么每天升起的太阳就像是不断打理和调校这个钟表的工匠。科学家发现，在盲人人群中，有高达80%的人患有慢性睡眠障碍，这很可能是因为他们的两条通路都受到了损害，这些盲人即使站在强光下，体内的褪黑素分泌也可能非常高。
然而，还有20%的盲人可以和太阳的周期 运动保持同步，当这些盲人站到强光底下，科学们测量到他们体内的褪黑素水平发生了明显的降低，这是因为他们虽然视觉信号的通路出现了问题，但视神经与生物钟的相关连接仍然在正常工作。这个研究给了我们很多提醒，比如在入睡之前，我们不应该玩手机，因为这些光信号会对我们大脑中的“时钟”造成错误的印象。
总结一下这一部分的内容。在我们的体内，存在着大量的周期振荡：我们的睡眠、体温、激素分泌水平、警觉程度在一天以内都会发生周期性的波动，这些都是我们“生物钟”的一部分。在我们每个人的大脑中，有一个区域与视觉神经相连，可以直接接收外界光线的刺激，通过这种方式，太阳像总指挥一样，用中心化的方式控制我们大家的生物钟。
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