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作者：黃雯華副研究員（本院基因體研究中心）          
插圖：林沛誼（國立陽明交通大學跨領域分子醫學學分學程）

你是愛早起的雲雀 （morning lark）？ 還是喜歡晚睡的貓頭鷹 （night owl）？

每個人可不加思索知道，自己是被歸類於早睡早起的一派，或傾向越夜越美麗的生活。這種早睡抑或晚睡的生物睡眠傾向，被稱為「時型」(chronotype)。由於每個人的生理時鐘(circadian clock)與外界明暗循環同步化(entrainment)所產生的晝夜節律(circadian rhythm)有個體上的差異，因此不同人的「時型」有所不同。

晝夜節律與複雜的生理時鐘  

由於地球自轉，在地球上的生物每24小時就會經歷一次晝夜交替，生物體也形成約24小時的作息週期。在沒有明暗週期的狀況下，日行性動物的作息週期大部分比24小時稍長，而夜行性動物則有比24小時稍短的週期。這種在沒有明暗循環的影響下所保持接近24小時的生理週期現象，叫做自主生理時鐘（free running），而這樣約24小時的週期就稱為晝夜節律（circadian rhythm）。生物體的晝夜節律會與外在環境的明暗循環同步化，而太陽光便是能將生理時鐘同步化最強的環境因子。人類的節律大約是24.3小時，如果沒有日夜循環，我們每天會愈來愈晚起床。          
 

我們體內的生理時鐘不只一個，最主要應對外在明暗循環的主時鐘（master or central clock），就位於下丘腦前端的視神經交叉上核（Suprachiasmatic nucleus, SCN）。SCN裡有約兩萬個神經細胞，當環境中的光線透過感光視網膜神經節細胞（intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs）傳遞到SCN時，會啟動一連串訊息傳遞來調控生理時鐘核心基因的表達及晝夜節律。

在細胞內，生理時鐘核心基因(BMAL、CLOCK、PER和CRY)形成相互制衡的網絡，是調控晝夜節律的核心機制。而主時鐘則會透過賀爾蒙及神經傳導物質，與其他器官中的週邊生理時鐘（peripheral clocks）同步化，以維持體內重要生理功能的平衡。這些週邊生理時鐘對於所在的器官功能也具有重要的調控角色。科學家發現，生理時鐘所影響的基因十分廣泛且複雜，掌管著賀爾蒙釋放、睡眠週期、體溫、細胞週期、代謝、免疫等許多影響身體健康的功能。可想而知，一旦晝夜節律紊亂，身體的健康也可能會亮紅燈了。

不平等、善變的睡眠「時型」?

網路上有許多睡眠週期相關的測驗，但目前，慕尼黑計時類型問卷（Munich ChronoType Questionnaire，MCTQ)）是生物節律研究中最常用的測量「時型」調查方式之一。 MCTQ是第一個考慮工作日和假日兩種不同情境下睡眠差異的調查。在假日時，我們不需要依賴鬧鐘起床，而能夠遵循自然作息來衡量睡眠類型。MCTQ 調查結果發現，即便是在同一時區生活的人，最普遍的假日睡眠時段，發生在晚上11:30午夜到隔日早上7:30至8:00之間，而大約30%的人在晚上11:30之前就寢，有40%的人在午夜之後才睡覺，所以絕大部分的人都屬於中晚的睡眠時型。          
 

一個人的時型會隨著年齡而改變。舉例來說，許多人認為青少年因為流連網路或玩樂，以至於熬夜到深夜，但從科學的角度來看，他們這種晚睡的作息是有原因的。在我們年幼的時候，往往屬於早起類型，在步入青少年時期，時型就逐漸變晚了，一直到青春期快結束時，時型達到最晚的型態¹。所以，有青少年孩子的父母們，千萬別再認為孩子只是因為愛玩或與父母唱反調，才故意不早早上床睡覺，因為孩子晚睡的部分原因，是因為時型逐漸變晚。而這種在青少年時期表現出的較晚時型，到了20歲後，又會開始隨著歲月增長，以每十年提前約半小時的速度逐漸變早，難怪許多老人家總是特別早起。

「時型」不僅與年齡有關，不同生理性別也有影響。普遍來說，在50歲以前，生理女性往往比生理男性有較早起的時型，但到50歲之後，這種性別差異就逐漸消失了²。至於為什麼一個人的晝夜節律變化與性別及年紀有關，目前科學家還在探討，但這可能是生物和環境因素共同影響之下的結果。

隨著文明的發展，許多人的生活型態已不再規律，無論是旅行產生的時差，或是因應社會義務（如：上學、工作等）而需熬夜加班、寫報告等，人們在夜間暴露到人造光源的機率愈來愈高，而晝夜節律的紊亂與睡眠不足已成為現代人生活中無可避免的問題。現代生活的模式與一個人的時型相互作用之下，會對我們有什麼樣的影響呢？

社交時差（social jetlag）的影響

平均來說，每個人在工作日比假日早起兩小時。但這不代表大部分的人會因為要提早兩小時起床，在前一晚就提前兩小時上床睡覺。為了要滿足社會對工作或學校上課時間的要求，我們無法按照自己身體的時型作息，而造成在工作週中每天產生約一小時的「睡眠債」。又由於睡眠的缺乏，在假日的時候，許多人會睡過頭來補眠。這種生理時鐘和社交時間之間的不同步，就是所謂的「社交時差」。

儘管大多數人的時型偏向中晚型（早上7:30之後才起床），但工作和學校上課仍然是從一大早開始，例如：臺灣的國中生必須在早上7:30前到校，而上班族要在8:30至9:00前打卡等，當需要遵循這樣的時間表作息時，大多數人都會產生某種程度的「社交時差」。 這樣的社交時差，對於在有較晚時型的人來說，影響最為嚴重，除了被迫早早起床，睡眠不足之外，由於社交時差時間較長，會導致更嚴重的精神疲憊和情緒低落。有研究顯示，經歷長時間社交時差的人，比一般人更可能會對咖啡因、香菸、酒精產生依賴³。

「社交時差」對於青少年有嚴重的影響

依多年研究的結果，一般建議青少年每晚應該至少有8小時的睡眠，才能保有適當的成長速度⁴與良好的學習表現。問題是，青少年表現出非常晚的睡眠時型，可是又必須早起去上學，這種遵循社會義務的生活作息前提下，與他們體內的生理時鐘產生了衝突。便是青少年在上學日的睡眠一直被剝奪，平日睡得太少而在假日睡過頭來補眠，這樣的睡眠時間差異產生出高度的社交時差。長時間累積下來的睡眠債，被認為是造成較嚴重青春期叛逆行為、情緒障礙、較低運動表現、缺課和學業成績偏低的主要原因之一⁵。

青少年的睡眠時型也有個體差異。有些人非常晚，但有些人的睡眠時型比其他人早。有研究顯示，依照現在一大早就要上學的制度，時型較早的青少年比時型較晚的青少年有更好的學習表現⁵。這是因為「時型」早的青少年比時型晚的更有認知優勢？抑或是青少年的學習狀況能由改變上學時間而改善？

在一項有趣的研究中⁶，研究人員將學生隨機以三種不同的學校上學時間分組：上午組（7:45 am – 12:05 pm）、下午組（12:40 pm – 5: 00 pm）以及晚上組（5:20 pm – 9:40 pm），並以 13-14 歲及 17-18 歲青少年填寫的標準化問卷來評估青少年的生理時鐘和睡眠習慣。從這些問卷中，獲得睡眠時型、上學日和假日的睡眠持續時間與社交時差的資訊。 在學年結束時，評估這些學生的成績。

研究結果發現，學校時間表與睡眠時型相關。早起的學生有最早的睡眠時型，但即便他們有較早起床的習慣，這些學生的作息也不恰當，他們表現出約4小時的社交時差反應，而且超過90%的學生每晚的睡眠時間少於建議的8小時！有趣的是，在這個研究中，年齡較大的早起類型學生在「上午組」中，語言科成績較高，但年齡較大、晚起類型的學生，若是在「晚上組」中，語言成績表現甚至比早起類型的表現更為優良。

的確，在學校環境中，簡單的延後開始上課的時間，可以讓學生晚點起床以保持更接近青少年自然的睡眠時型。在美國西雅圖，一項將開學時間延後一小時的試驗發現，孩子的睡眠時間增加了，不僅減少了社交時差，更提高了出席率及準時性。而目前大部分的研究顯示，青少年若是延後上學時間，可以改善情緒、幸福感和學業成績，並減少白天的嗜睡，甚至減少交通事故的發生率⁷。總而言之，青少年的生理時鐘和上學時間之間，若是有更好的協調，將有助於改善他們的健康、情緒及學習表現。

目前，國內有許多高中已經取消早自習，讓青少年能睡晚一點，希望能提升學習效果，但目前國中階段並沒有類似措施，或許這部分是未來可以努力的目標。

Follow「時型」讓學習、工作效率提高，身體更健康，生活更幸福

我們是否能利用時型來發揮自我優勢？在現代社會中，輪班工作是許多行業的日常。 2015 年，一項針對工廠工人的研究，依照個人睡眠「時型」調整工作時間表，來使輪班與時型相符，晚班的人不再有早班，而早班的人也不再有晚班。結果發現，依這樣的作息時間，成功地增加了工人工作日的睡眠時間，工作效率不但提高，他們也回報睡眠品質變得更好，幸福感也有所增加⁸。

雖然完全依照個人「時型」重新安排輪班工作可能不切實際，但工作場所可以嘗試類似的方法，允許彈性的日程安排，讓工作時間與「時型」盡量相符。例如，在一天中，安排所謂的「核心時間」，讓早起和晚到的類型都可以見面、開會討論，因為每個人按照自己的晝夜節律工作，不僅可以提高生產力，也可以讓身體更健康、情緒更穩定、生活更幸福。畢竟，早起的鳥兒有蟲吃，但第二隻老鼠有起司吃。找到個人「時型」與學習、工作與生活「恰當時機」的完美平衡，或許是一個能帶領大家到嚮往美好生活的一個方式。

參考資料

1. T. Roenneberg et al., A marker for the end of adolescence. Curr Biol 14, R1038-1039 (2004).
2. T. Roenneberg et al., Epidemiology of the human circadian clock. Sleep Med Rev 11, 429-438 (2007).
3. M. Wittmann, J. Dinich, M. Merrow, T. Roenneberg, Social jetlag: misalignment of biological and social time. Chronobiol Int 23, 497-509 (2006).
4. F. Preckel, Lipnevich, A.A., Schneider, S., Roberts, R.D., Chronotype, cognitive abilities, and academic achievement: A meta-analytic investigation. Learning and Individual Differences 21, 483-492 (2011).
5. K. E. Minges, N. S. Redeker, Delayed school start times and adolescent sleep: A systematic review of the experimental evidence. Sleep Med Rev 28, 86-95 (2016).
6. A. P. Goldin, M. Sigman, G. Braier, D. A. Golombek, M. J. Leone, Interplay of chronotype and school timing predicts school performance. Nat Hum Behav 4, 387-396 (2020).
7. G. P. Dunster et al., Sleepmore in Seattle: Later school start times are associated with more sleep and better performance in high school students. Sci Adv 4, eaau6200 (2018).
8. C. Vetter, D. Fischer, J. L. Matera, T. Roenneberg, Aligning work and circadian time in shift workers improves sleep and reduces circadian disruption. Curr Biol 25, 907-911 (2015).