入夜，人的意识被黑暗吞噬，闭上眼睛踏上前往睡眠世界的旅程。破晓，人再次睁开眼睛，从睡梦中醒来，感觉系统再次将周边环境的信息传递给大脑，人的意识开始恢复。我们每天重复着入眠和清醒，但对这种“往返”并没有过多的认识。这个意识消失又复苏的过程中，大脑内部究竟发生了何种变化？
1920年前后欧洲大陆脑炎横行。脑炎患者呈现两种截然相反的症状---昏睡与严重
失眠。罗马尼亚神经学病理学家康斯坦丁·冯·艾克诺默对因脑炎去世的患者进行了病理学分析，发现大脑下丘脑区（位于脑干延长线上，是间脑的一部分）的前部发生病变就会引起失眠，而下丘脑后部发生病变则会引起昏睡症。这次发现的意义重大，直到现在昏睡性脑炎（流行性甲型脑炎）也被称为冯·艾克诺默脑炎。
数十年后，艾克诺默的发现被证明是正确的。与清醒密切相关的食欲肽和组胺源于下丘脑后部的一种神经元，而催生睡意的睡眠中枢系统则位于下丘脑前部的前视区。
正如艾克诺默所言，下丘脑分别包含与清醒和睡眠有关的区域。这两个区域对控制大脑清醒的神经元群产生作用，掌控着睡眠和清醒的“开关”。
下丘脑是间脑的组成部分，用以保持动物体内平衡。体内平衡是指维持一定的生理状态。例如恒温动物的体温即使在外界温度发生变化的情况下仍会保持恒温。再如血压、各项血液成分指标也会维持在一定的范围内。体内平衡使得生物体内的各项机能不会随外界环境变化而波动，这种平衡是通过下丘脑调节自律神经系统和内分泌来实现的。
实际中，动物的体温、心跳数、血压、呼吸频率难以一直维持恒定，它们会随着周边环境变化而波动，比如人在运动和感到兴奋时心跳数和血压会上升。下丘脑可以将生物体调整到适应当前环境的最佳状态。这种“体内动态平衡”是体内平衡概念的扩大解释。
下丘脑负责保持体内平衡，同时也与情感波动和身体本能有密切关系，还控制睡眠和清醒，是重要的。睡眠是人体本能之一，长时间不睡觉或服用酒精及安眠药等精神抑制性物质会破坏下丘脑体内平衡机制。
下丘脑位于脑干正上方，下丘脑前部的视觉皮层中含有睡眠中枢---诱发睡眠的重要系统。唐斯坦丁·冯·艾克诺默发现的导致失眠的区域就是这个系统。
睡眠中枢中存在只在睡眠期放电的神经元，即睡眠神经元。这种神经元是GABA能神经元，拥有抑制性神经递质GABA，该神经元可以强力抑制脑干中的单胺能神经元和胆碱能神经元。而另一方面，单胺能神经元和胆碱能神经元控制着视觉皮层的睡眠神经元。
也就是说，诱发睡眠的系统和诱发清醒的系统相互抑制。“清醒”和“睡眠”这两种状态不会同时存在，而是相互转化的，二者基本独立。
换句话解释就是视觉皮层的“睡眠系统”和“清醒系统”（单胺能系统和胆碱能系统）之间的力量关系决定着大脑究竟处于睡眠状态还是清醒状态。(文章摘自睡眠的科学-生命入睡、苏醒的机制与奥秘，原作者：樱井武(日))
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