一项针对全球睡眠模式的开创性研究结合了数学建模、移动应用程序和大数据，分析了社会和生物学在设定睡眠时间表方面的作用。
这项研究由密歇根大学(University of Michigan)的数学家们牵头，他们使用了一款可以减少时差反应的免费智能手机应用程序，从100个国家的数千人那里收集了充足的睡眠数据。研究人员调查了年龄、性别、光线量和国籍对全球各地人们睡觉时间和起床时间的影响。
他们的发现之一是，文化压力可以压倒自然的昼夜节律，这种影响在就寝时间表现得最明显。研究人员表示，虽然工作、孩子和学校等早晨的责任也会影响人们的起床时间，但它们并不是唯一的因素。人口水平的趋势与他们对当前生物钟知识的预期一致。
密歇根大学文学、科学与艺术学院数学系教授丹尼尔·福格说:“从整体来看，社会支配着就寝时间，一个人的生物钟支配着起床时间，晚睡与睡眠不足有关。”以及密歇根大学医学院的计算医学和生物信息学系。“与此同时，我们发现用户的生物钟——不仅仅是他们的闹钟——有很强的唤醒时间效应。这些发现有助于量化太阳时间和社会时间之间的拉锯战。”
当福杰谈到生物钟时，他指的是昼夜节律——与地球24小时运行息息相关的身体功能和行为的波动。这些节奏是由眼睛后面一个米粒大小的由20,000个神经元组成的簇决定的。它们受光线的调节，尤其是我们眼睛吸收的阳光。
长期以来，昼夜节律一直被认为是睡眠时间表的主要驱动因素，即使是在人工光和朝九晚五的工作安排出现之后。这项新研究有助于量化社会所扮演的角色。
以下是Forger和同事Olivia Walch是如何得出这些发现的。几年前，他们发布了一款名为Entrain的应用，帮助旅行者适应新的时区。它建议定制光和黑暗的时间表。要使用这款应用，你必须输入平时的睡眠时间和光照时间，并可以选择将你的信息匿名提交给密歇根大学。
这款应用推荐的质量取决于用户信息的准确性，研究人员表示，这促使用户在报告自己的照明历史和睡眠习惯时格外小心。
在掌握了数千人的信息后，他们分析了这些信息的模式。任何出现泡沫的相关性，他们都在一个相当于昼夜节律的模拟器中进行测试。这个模拟器——一个数学模型——是基于该领域对光线如何影响大脑的视交叉上核(眼睛后面的神经元群，调节我们的内部时钟)的深入了解。有了这个模型，研究人员可以随意调节太阳的升降，看看在极端条件下这种相关性是否仍然存在。
“在现实世界中，就寝时间并不像我们的模型宇宙那样，”沃尔什说。“这个模型缺少的是社会如何影响这一点。”
全国平均睡眠时间的分布范围从新加坡和日本居民至少7小时24分钟到荷兰居民最多8小时12分钟不等。这并不是一个很大的窗期，但研究人员表示，每半小时的睡眠对认知功能和长期健康都有很大的影响。
研究人员说，这些发现指向了睡眠不足的一个重要杠杆，而这正是美国疾病控制与预防中心所担心的。美国疾病控制与预防中心(CDC)最近的一项研究发现，在美国各地，三分之一的成年人没有达到建议的至少七小时睡眠时间。美国疾病控制与预防中心说，睡眠不足会增加肥胖、糖尿病、高血压、心脏病、中风和压力的风险。
密歇根大学的研究人员还发现:
- 中年男性睡眠最少，通常少于推荐的7到8小时。
- 女性比男性安排更多的睡眠时间，平均多30分钟。他们早睡晚起。这种情况在30岁至60岁之间最为明显。
- 每天在阳光下呆一段时间的人比那些大部分时间在室内光线下的人更早上床睡觉，睡眠也更多。
- 随着年龄的增长，习惯逐渐统一。55岁以上的人的睡眠时间比30岁以下的人更相似，这可能与老年人入睡和保持睡眠时间的窗口变窄有关。
研究人员说，睡眠比许多人意识到的更重要。即使你每晚睡6个小时，你仍然在欠下睡眠债，数学系博士生、这篇论文的合著者沃尔什说。
她说:“不需要很多天没有得到足够的睡眠，你就会醉酒。”研究人员发现，过度疲劳会产生这种影响。与此同时，令人恐惧的是人们认为他们执行任务的方式比实际要好得多。你的表现会下降，但你对自己表现的看法不会。”
除了研究结果本身，研究人员说，这项工作表明，移动技术可以以非常低的成本收集大量数据集的可靠方式。
“这是公民科学的一次了不起的胜利，”福杰说。
了下:M2M(机器对机器)
