科普中国-科普融合创作与传播 2019-04-08
出品：科普中国
制作：三花是只猫
监制：中国科学院计算机网络信息中心
我们经常可以看到猫在刚刚醒过来的时候，懒洋洋的走到阳光下，前肢挺直地伸展开来，深深地做了一个懒腰，看起来可爱极了。也许你以为只有猫猫才会伸懒腰，其实并不是这样。许多猫科动物都会有这个习惯，当你看到老虎、狮子、豹子醒来时伸个懒腰，会不会有一种莫名的反差萌？那么，为什么猫科动物们都会伸懒腰呢？
就拿猫来说，大多数情况下，猫咪伸懒腰都是在刚睡醒的时候。一般来说，某两个行为的发生有着极强的前后关联性时，就说明前一个行为对后一个行为产生了影响。那么睡眠到底怎么让猫咪做了伸懒腰这个动作呢？这就得从睡眠开始说起了。
睡眠对生物的影响
睡眠是一种自然界生物普遍存在的休眠状态，不管是空中的飞鸟、地上的猫还是水里的小鱼都需要睡眠，它是生命活动最为重要的内容之一。睡眠是一种主动过程，目的是为恢复精力。
睡梦中的狮子 图源：Wikipedia
睡眠是诸多脑功能状态中的一种，是指大脑意识相对丧失、自主的肌肉活动消失、受适当刺激可完全恢复到清醒时的生理功能的一种自主行为。对哺乳类动物而言，睡眠总量和睡眠特征与年龄、体型、脑容量及其它生物学变量（陆生或水生、饮食、睡眠位置的安全性等）相关。
不同动物的睡眠时间，图源：Pzizz blog
猫的睡眠情况
而研究人员通过装置检测猫的睡眠情况，发现猫每天要睡12~16个小时，大约是人类睡眠时间的两倍，它的睡眠又分为清醒期、眼球运动睡眠(non-rapid eye movement sleep，NREMS )和快速眼球运动睡眠(rapid eye movement sleep，REMS)
猫猫的睡眠测定 图源：Lucas, E. A., & Sterman, M. B. (1974). The polycyclic sleep-wake cycle in the cat: Effects produced by sensorimotor rhythm conditioning. Experimental Neurology, 42(2), 347–368. doi:10.1016/0014-4886(74)90032-6
在一个完整的睡眠过程中，REM和NREM是交替发生的，在非快速眼动期中，身体各部位是放松的，感觉功能降低，都处在自我修复的过程中；“快速眼动期”顾名思义，这段时间内，眼球是快速转动的，人类的梦境在此期间发生，猫也会做梦，身体各部位还是放松状态的。肌肉处在放松状态，其实就是瘫痪的，对外界的动静一般不会做出反应，不容易被唤醒。正常情况在猫睡觉的时候，肌肉处在“关闭”的状态，可以避免它从沙发上蹦跶起来梦游。当然，人也一样。而当猫猫刚醒过来的时候，全身的肌肉不会被瞬间激活，大部分的肌肉还处在比较僵硬、放松的状态。这时候为了快速进入捕猎的状态，就需要伸懒腰了。
猫的肌肉 图源：Pinterest
伸懒腰的作用
伸懒腰的单词stretch，其实就是拉伸的意思，平时大家做剧烈运动之前，都会做伸展运动，伸懒腰的目的也差不多，是为了“唤醒”肌肉。
而为了更好的理解伸懒腰的唤醒作用，咱们就先讲讲肌肉的特性吧。肌肉是有弹性、粘滞性和伸展性的，这些物理特性会受到肌肉温度影响，当温度下降时，肌浆内各分子间的摩擦力加大，肌肉的粘滞性增加，伸展性和弹性也会下降；而温度上升的时候，肌肉粘滞性下降，伸展性和弹性会增加。唤醒的意义也在于此。
西伯利亚虎的伸懒腰 图源：Wikipedia
在做伸懒腰这个动作的时候，肌肉的温度会升高，降低了粘滞性，提高了肌肉伸展性和弹性，自然更有利于提高运动的能力。另一方面，猫的全身肌肉处在拉伸的状态，还可以刺激某些关节的神经系统活动。
左图为拉伸状态，中间为放松状态，最右为压缩状态 图源：Stretchify.com
最后，伸懒腰这一简单的运动还可以让血液流速增快，血压升高，让更多的血液流向肌肉和大脑，唤醒了昏沉沉的身体。要知道，在残酷的大自然中可没时间让你处在太久的昏沉沉的状态，只有快速地清醒，才能更好地生存下去。
所以现在你知道了吧，不止是猫，也不只是猫科动物，也包括你，伸懒腰是为了让你更清醒地面对残酷的每一天…
图源：PetGuide
参考文献：
Lucas, E. A., & Sterman, M. B. (1974). The polycyclic sleep-wake cycle in the cat: Effects produced by sensorimotor rhythm conditioning. Experimental Neurology, 42(2), 347–368. doi:10.1016/0014-4886(74)90032-6
University of California Regents > Muscle Physiology – Types of Contractions. muscle.ucsd.edu
Tsatsouline, Pavel (2001). Relax into stretch: instant flexibility through mastering muscle tension. Dragon Door Publications. ISBN 978-0-938045-28-1.
