有大量证据表明，睡眠以及我们睡了多少，会影响我们在解决数学问题、进行对话甚至阅读本文等认知任务上的表现。较少探讨的问题是睡眠是否会影响我们走路或进行其他被认为精神负担较小的活动的方式。
麻省理工学院和巴西圣保罗大学的研究人员进行的这项新研究报告说，步行——尤其是我们控制步幅或步态的能力——确实会受到睡眠不足的影响。
在学生志愿者的实验中，研究小组发现，总体而言，学生睡眠时间越短，他们在跑步机测试中行走时的控制力就越小。对于在考试前熬夜的学生来说，这种步态控制进一步下降。
有趣的是，对于那些在测试前没有熬夜但通常在一周内睡眠不太理想的人来说，周末睡的人比没有睡的人表现更好。
麻省理工学院机械工程系首席研究科学家 Hermano Krebs 说：“从科学上讲，步行等几乎自动进行的活动是否会受到睡眠不足的影响尚不清楚。” “我们还发现，睡眠补偿可能是一个重要的策略。例如，对于那些长期睡眠不足的人，如轮班工人、临床医生和一些人员，如果他们建立定期的睡眠补偿，他们可能会更好地控制超过他们的步态。”
Krebs 和他的合著者，包括圣保罗大学的主要作者 Arturo Forner-Cordero，已在《科学报告》杂志上发表了这项研究。
脑力影响
步行行为曾经被视为一个完全自动的过程，几乎不涉及有意识的认知控制。用跑步机进行的动物实验表明，步行似乎是一个自动过程，主要由反射性脊柱活动控制，而不是更多涉及大脑的认知过程。
“这是四足动物的情况，但这个想法在人类中更具争议，”克雷布斯说。
事实上，自从这些实验以来，包括克雷布斯在内的科学家们已经表明，走路的行为比以前想象的要稍微复杂一些。在过去十年中，Krebs 广泛研究了步态控制和行走力学，以便为中风和其他运动受限疾病的患者开发策略和辅助机器人技术。
例如，在之前的实验中，他已经表明，健康受试者可以调整他们的步态以匹配视觉刺激的细微变化，而没有意识到他们正在这样做。这些结果表明，除了更自动化的过程之外，步行还涉及一些微妙的、有意识的影响。
2013 年，他通过麻省理工学院-巴西 MISTI 项目的资助与 Forner-Cordero 建立了合作关系，该团队开始探索更微妙的刺激(如听觉线索)是否会影响步行。在这些最初的实验中，志愿者被要求在跑步机上行走，研究人员演奏并慢慢改变节拍器的频率。志愿者们不知不觉地将他们的脚步与微妙变化的节拍相匹配。
“这表明步态只是一个自动过程的概念并不是一个完整的故事，”克雷布斯说。“有很多影响来自大脑。”
睡觉和走路
Forner-Cordero 和 Krebs 继续研究步行和一般运动控制的机制，主要是在他们的实验中招募学生志愿者。Cordero 特别注意到，在学期快结束时，当学生面临多次考试和项目截止日期时，他们会更加缺乏睡眠，并且在团队的实验中表现更差。
“因此，我们决定接受这种情况，”Forner-Cordero 说。
在他们的新研究中，该团队邀请圣保罗大学的学生参加一项实验，该实验侧重于睡眠剥夺对步态控制的影响。
每个学生都有一块手表来跟踪他们 14 天的活动。这些信息让研究人员了解学生每天睡觉和活跃的时间和时间。学生们没有得到睡眠时间的指导，因此研究人员可以记录他们的自然睡眠模式。平均而言，每个学生每天睡大约 6 个小时，尽管有些学生补偿，在 14 天期间的两个周末补觉。
在第十四天的前一天晚上，一组学生在团队的睡眠实验室里彻夜未眠。该组被指定为睡眠急性剥夺组，或 SAD。第14天早上，所有学生都到实验室进行步行测试。
当研究人员弹奏节拍器时，每个学生都以相同的速度在跑步机上行走。当研究人员缓慢而巧妙地提高和降低节拍器的速度时，学生们被要求与节拍保持同步，而没有告诉学生他们正在这样做。相机捕捉到了学生们的行走，特别是他们的脚后跟撞击跑步机的那一刻，与节拍器的节拍进行了对比。
Forner-Cordero 说：“他们必须使足跟撞击与节拍同步，我们发现严重睡眠不足的人的误差更大。” “他们没有节奏，他们错过了哔哔声，而且表现一般，更糟。”
这本身可能并不完全令人惊讶。但是在比较测试前没有熬夜的学生时，研究人员发现了一个意想不到的差异：表现稍好的学生是那些在周末补觉并稍微多睡一点的学生，即使他们在本周的尾声。
“这很矛盾，”Forner-Cordero 说。“即使在大多数人都会感到疲倦的高峰期，这个补偿组做得更好，这是我们没想到的。”
“结果表明，步态不是一个自动过程，它会受到睡眠剥夺的影响，”克雷布斯说。“他们还提出了减轻睡眠剥夺影响的策略。理想情况下，每个人都应该每晚睡八个小时。但如果我们不能，那么我们应该尽可能多地、定期地进行补偿。”
这项研究得到了全球海军研究办公室的部分支持。