1701062908
1701062909
在20世纪70年代中期，埃利奥特·韦茨曼（Elliot Weitzman）和他的学生查尔斯·切斯勒决定尝试公开进行时间隔离实验。当时世界上只有三个团队从事该领域的研究工作：法国的西弗尔团队、德国的阿朔夫团队以及英国的约翰·米尔斯团队。毫不夸张地说，这是一项耗资巨大、需精心策划的实验，但它对于人类医学和生物学潜在的回报是引人注目的。
1701062910
1701062911
在纽约市最北端的布朗克斯区蒙蒂菲奥里医院一幢旧楼的5楼，韦茨曼和切斯勒建造了一个完全隔音、没有窗户的设施，由三个单人卧室和一个中央控制室组成。他们在报纸上刊登广告招募受试者，希望吸引工匠、艺术家或需要完成毕业论文的研究生。总之，任何有长期项目或其他有充分理由需要与世隔绝1～6个月的人都是绝好的受试者。受试者必须通过心理测试。如果有人中途发疯，不得不退出实验的话，那么结果将是灾难性的，因为这项研究每天都要花费大约1 000美元。
1701062912
1701062913
作为回报，这些人享受着奢华的休闲生活，他们每周会得到几百美元的报酬，有着免费的住处和膳食，还允许他们随心所欲地生活。他们可以在高兴的时候起床或入睡，他们可以阅读、工作、锻炼、听音乐……还可以随时要求为他们提供食物。他们甚至可以阅读过期的报纸和杂志。但另一方面，他们不能戴手表、打电话、听收音机或看电视，因为这些会提供时间信息。时间隔离实验的目的是：在受试者完全不受外界影响的最原始的状态下，观察他们的昼夜节律。基于同样的原因，受试者被禁止喝咖啡、茶水及酒精饮料；禁止服用安眠药、兴奋剂及毒品，因为这些会扰乱正常的醒睡节律。（早期对动物的研究表明，酒精和咖啡因甚至可能重置生物钟，虽然其效果相比于常见的镇定剂、兴奋剂等化学药品要小很多。）
1701062914
1701062915
日复一日，周复一周，韦茨曼和切斯勒昼夜不停地监视着受试者清醒时的警觉性和睡眠时的脑电波、体温和激素水平。例如，为了跟踪生长激素和皮质醇（人体的应激激素）快速波动的曲线，实验期间他们在受试者的手臂上安放了留置导管，这样实验室技术人员可以每隔20分钟提取一次微量的血液样本。同时，直肠探头也在持续测量着受试者的中心体温。为了防止温度记录中出现错误信号，受试者被告知在沐浴和手淫时要取出探头。
1701062916
1701062917
与地洞中的西弗尔不同，这些受试者并未与社会隔绝，也没有受到任何心理伤害。他们可以和技术人员聊天，彼此成为朋友。当然，工作人员必须小心行事，不能透露任何有关时间的信息。例如，男医生和技术人员在进入公寓前都会刮胡子，以免他们的胡子长度为受试者提供时间暗示。所有的工作人员与受试者打招呼都只说“你好”，不说“早上好”或“晚上好”，他们通过计算机随机分配来安排工作时间，所以受试者无法通过谁值班来判断时间。（鉴于他们疯狂的计划，研究工作人员的昼夜节律或许也同样有趣。）先前的一位受试者回忆了他的经历。
1701062918
1701062919
我大学毕业的时候身无分文，这是个赚钱的办法……我花了许多时间阅读、写作，以完成一些未完成的工作。我在一个月内做的比平常一个学期做的还多。我认为用一种特定的方法来衡量自己是否清醒很重要，所以我每天穿衬衫、系领带、刮脸。最大的一个问题是，我的裤子是羊毛的，无法将折痕熨平。所以有时我会穿着衬衫、系着领带，却穿着一条短裤走来走去！
1701062920
1701062921
有时我觉得自己像个囚犯，在用自己的青春换取钱财。尽管我感觉自己并没有疯，但我认为别人会认为我疯了。对于自己受到的一点点约束，我感觉很舒服。作为一名沉默的人，我很高兴。我觉得他们有些奇怪，他们更感兴趣的是我的尿样，而不是一些令人陶醉的梦。
1701062922
1701062923
他们每15分钟取一次血样。我的手臂上有一个导管，一个对接探头，所有这些都被连接到了一个可移动的杆子上。最初的几天感觉有些不适，但一周后就它就成了身体的一部分，就像一条尾巴……
1701062924
1701062925
我从不知道时间，也不惦念它。只有一次，一名技术人员走了进来，他的嘴巴里散发着金枪鱼的味道，双眼布满血丝。我对他说：“非常难熬的夜晚，对吗？”
1701062926
1701062927
◎ ◎ ◎
1701062928
1701062929
在韦茨曼和切斯勒研究的前12名受试者中，有6人出现了体内非同步。无论出于什么原因，这些受试者都反复出现了超长时间的清醒和睡眠，就像西弗尔在“午夜洞穴”中遇到的那样。有少数几人无限期地维持着这个奇怪的时间表，导致他们的平均醒睡周期长达40小时，而其余人则在长周期和正常周期之间定期交替。随着实验的进行，还有一些人的周期在有条不紊地延长着，直到他们每两天才睡一次，而他们自己却毫无意识。似乎没有任何规律或原因可以解释这几种现象中的任何一种。
1701062930
1701062931
切斯勒尤其对长时间睡眠者感兴趣。为什么有人会连续睡15个小时？它可以用受试者先前醒着的时间长短来解释吗？我们也许会认为，熬得太久以后，受试者会需要更多的睡眠。但当切斯勒将睡眠时间与先前醒着的时间绘制成图表之后，他什么也没发现。图表呈现为难以名状的一大团。尽管相关性统计检验显示，长时间的清醒与长时间的睡眠之间呈现出了很弱的相关性，但这并不可信。通过观察数据，切斯勒发现了很多长时间的觉醒后跟随着短时间睡眠的反例。
1701062932
1701062933
与此同时，全天候的生理测试结果显示，受试者的体温、皮质醇分泌以及警觉性节律总会保持稳定，循环周期略长于24小时。无论醒睡周期变得多么不规则，这三种体内节律总是非常稳定。不仅如此，它们还总是步调一致地发生变化：它们的周期完全相同，这应该是一个线索。
1701062934
1701062935
切斯勒尝试了另一种方法。他将睡眠周期和体温周期一起绘制在了一张二维栅格图中。研究昼夜节律的生物学家使用这种图表已经有几十年的历史了，这也是描述植物展叶节律和老鼠踏转轮节律的标准方法，但很少用于描述人类。这个术语来源于一个电视技术类比，一个被称为“栅格化”的过程将连续的电子信息流转换成一张二维图片。类似地，栅格图将实验中的数据流转换成了一个二维图表，主要是将数据分为24小时的区块，然后将它们像堆砖块一样竖直堆叠起来（见图3-1）。
1701062936
1701062937
1701062938
1701062939
1701062940
图3-1 睡眠周期与体温周期栅格图
1701062941
1701062942
第一天位于数据堆的顶部，第二天紧接在第一天的下方，以此类推，直到实验的最后一天位于数据堆的底部。为了总结受试者某天的昼夜节律，切斯勒用黑条表示此人的睡眠时间，灰条表示此人体温低于平均值的时间。栅格图的优点是数据中的任何模式都会直观地呈现在你面前，一个严格的24小时节律会被立即认出，它是由各个条块组成的一道竖直的条纹，全都开始并终止于一天中的同一时间，而超过24小时的节律是一条向右倾斜的斜条纹。
1701062943
1701062944
当切斯勒为一名体内非同步的受试者绘制栅格图的时候，他立即注意到那些神秘的长时间睡眠全都排成了斜线。短睡眠也是如此，但是一条不同的斜线。两条线都平行于由体温节律的低谷所形成的斜线（见图3-2）。
1701062945
1701062946
1701062947
1701062948
1701062949
图3-2 体内非同步者睡眠时间与体温周期栅格图
1701062950
1701062951
这个结果令人惊讶。即使从表面上看醒睡周期已经脱离了温度循环，但两者之间仍然存在持续的、一致的关系：长睡眠总是开始于高体温点，短睡眠总是开始于低体温点。切斯勒又检查了其他受试者的记录，相同的规则每次都会出现。他又重新分析了法国、德国和英国的研究团队发表过的数据，这个规则一直潜藏其中。
1701062952
1701062953
切斯勒破译了昼夜节律的密码。通过研究睡眠与体温周期的关系（而不是研究睡眠与时间或其他变量的关系），他发现了一个自然的参考系，一个关于体内时间的自然测度。从这个角度看，以前出现的“参差不齐的”和“随机的”数据突然对齐并卡入到位。受试者的睡眠时间并非取决于先前熬了多久，而是取决于他睡着的时间处于体温周期的哪个阶段。
1701062954
1701062955
为了充实这一关系的数学形式，切斯勒绘制了另一张图表，将很多次睡眠的持续时间与入睡时的体温周期的相位画在一起（见图3-3）。换句话讲，他提取了所有在低体温时开始的睡眠，并组合在一起。然后再提取所有在高体温时开始的睡眠，并组合在一起，以此类推并进行比较。他的栅格图显示，开始于体温周期中相似相位的睡眠的持续时间是相似的。他汇集了所有体内非同步的受试者的数据，其中有年轻人，有老人，有的生活在30小时的周期内，有的生活在40小时的周期内。尽管他们在其他方面都存在极大的个体差异，但睡眠时间都整齐地落在同一片数据点上，形成了一条模糊的统一数学曲线。
1701062956
1701062957
