褪黑激素是由位於大腦深處的一個小小內分泌腺體，稍微帶點紅的灰白色豆狀小體─松果體（Pineal gland）所分泌。人類的松果體非常細小，長度5～8毫米，寬度3～5毫米，重量120～200毫克，並且隨著年齡的增加而萎縮。有趣的是，女性的松果體比男性稍微大一點，或許這就是女性的平均壽命比男性長的原因。松果體的活動具有明顯的週期性，它所分泌的褪黑激素會隨著陽光照射減少，一旦遇到黑暗則會增加，對晝夜節律的功能產生影響。除此之外，松果體還會表現出月、季、年的週期變化，更具有調節內分泌系統與免疫系統的功能。
松果體是透過眼睛來感應光線，當光線進入瞳孔到達視網膜的時候，眼球內部的感光膜會藉由視覺神經，將訊息傳達到視交叉上核（Suprachiasmatic nucleus）。白天的時候，光線進入眼睛直達視交叉上核，夜晚的時候，視交叉上核會傳遞訊息到松果體；而傳達到松果體的光照量，會決定褪黑激素究竟要分泌多少。由於光線會抑制褪黑激素的分泌，因此隨著季節變化的晝夜長短，往往左右褪黑激素分泌的多寡。自遠古時代開始，人類就遵行自然節律來決定早上何時起床，晚上何時睡覺。事實上，這是體內的松果體配合自然節律運作所導致。今天，松果體依然持續同一個模式運作，也就是說，不論古今，只要夕陽西下，天一黑，人類就會因為體內褪黑激素的分泌，配合自然節律來作息。
除此之外，松果體對動物而言，也一樣扮演同樣的角色。春天的時候，動物體內的松果體感應到晝長夜短的信息，獲知應該是遠行的時候了；晚秋的時候，晝短夜長，松果體就會刺激動物毛皮的生長，以便度過寒冬。由於松果體的活動受光照的明顯影響，所以生活在南北極的動物，牠們的松果體季節性變動特別顯著。在太陽不落的夏季，松果體的活動幾乎完全停止；在漫長而黑暗的冬季，松果體的活動相當活躍，分泌大量的褪黑激素，繼而抑制生殖活動。可能正是這個原因，居住在北極的愛斯基摩人，由於冬天處在黑暗之中缺乏光照，褪黑激素分泌增加，抑制了下視丘（Hypothalamus）、腦下垂體（pituitary gland）、卵巢系統，因而婦女在冬天便停經了。而且，愛斯基摩的少女初潮往往延遲到23歲左右才出現。近年來還發現，燈光和陽光一樣，同樣對褪黑激素的分泌產生抑制作用，如此一來，青少年性腺的發育，就不會受到減弱的影響，因此一般經常熬夜晚睡的孩子，或多或少都會有性早熟的現象。
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褪黑激素幫助人體建立規律的作息
2017年諾貝爾醫學獎3位得主找到了影響生理時鐘的因素，他們發現控制生理時鐘的是大腦中一個叫做視交叉上核（簡稱SCN）的地方起作用。影響人清醒或睡眠的是SCN處延伸出的兩束神經，這兩束神經與大腦中的松果體相連接。也就是說，主要是受松果體所分泌的褪黑激素影響。褪黑激素幫助人體從小建立規律的作息，胎兒在母體時就透過胎盤吸收褪黑激素，即使出生後一，兩週無法自行製造褪黑激素。然而，一旦斷奶之後自然就會自行分泌。褪黑激素的分泌在兒童時期達到頂點，青春期則開始減少分泌，而其他的荷爾蒙分泌攀升，藉以提醒人體已進入思春期。隨著年齡的逐漸增長，褪黑激素的分泌持續減少，50歲開始呈現大幅度的下降，60歲之後褪黑激素的分泌量，大約只有20歲時的一半，當褪黑激素分泌量減少時，人體便開始顯露出種種老化的跡象。
近年來，全球醫學界對松果體所分泌的褪黑激素的功能日益了解，才使我們可以進一步窺視松果體的奧祕。褪黑激素的化學結構非常簡單，但是在人體內卻具有舉足輕重的作用。它監視著體內各種腺體、器官的運作；指揮各種荷爾蒙維持在正常的濃度；抑制人體交感神經的興奮，使血壓下降、心跳速率減慢、降低心臟的負荷；還能減輕精神壓力、提高睡眠品質、調整生理時鐘、抒解時差的不適感。
褪黑激素是由負責神經傳輸功能的上皮胺素（Epithalamin）轉化而來。白天的時候，人類有意識的活動極為活躍，需要更多的上皮胺素來供應神經細胞；而到了晚上或靜坐時，情形卻恰恰相反，有意識的活動變少了，因此有更多的上皮胺素轉化為褪黑激素。可是，一旦眼球見到光，褪黑激素的合成就被抑制住了，這就是為什麼上夜班的人、深夜開燈睡覺的人，免疫功能會下降，比較容易罹癌的原因。研究發現，深夜明亮的燈光會減低女性體內褪黑激素的分泌，增加雌激素的水平，使得夜班工作的女性罹患乳癌的機率增加。此外，精神病患者體內褪黑激素含量，明顯低於正常人。
補充褪黑激素和上皮胺素，可延緩老化
人類的衰老有許多科學上的論點，除了導因於DNA（去氧核糖核酸）尾端的端粒（Telomere）因為細胞分裂而縮短之外，隨著年齡增長，松果體分泌的上皮胺素（Epithalamin）就會不足，導致衰老。只要補充松果體所分泌的褪黑激素和上皮胺素，就可以延緩人體的老化。褪黑激素和上皮胺素這兩種荷爾蒙是相輔相成的，均由氨基酸組成，褪黑激素是由色胺酸（Tryptophan）跟5-羥色胺（Serotonin）所合成，上皮胺素則是由天冬胺酸（Aspartic acid）、丙氨酸（Alanine）、谷氨酸（Glutamic acid）、甘胺酸（Glycine）合成。褪黑激素在夜晚分泌，具有鎮靜作用；上皮胺素通常在白天分泌，能激發組織、器官的活性，改善因為年齡增長，晝夜節律失調、睡眠週期改變的現象。
每個人的睡眠是否深沉跟晝夜性週期有相當密切的關係，晝夜性週期又是由體內與生理時鐘有關的幾個週期所控制，這些週期的作用就是維持人體生理時鐘跟外在環境步調的一致。松果體和下視丘（下丘腦）共同負責人體睡眠／清醒的週期，夜晚時松果體會分泌褪黑激素，使人體的體溫下降，心跳減緩，身體處於輕鬆的狀態。凌晨1～5點的時候，血液中的褪黑激素濃度會達到頂點，然而隨著曙光乍現，褪黑激素的分泌會逐漸減少，當曙光透過視網膜到達下視丘的視交叉上核的時候，會被轉化成信息告知松果體，松果體會降低褪黑激素的分泌，褪黑激素分泌不足，會改變人體睡眠的節律，也會嚴重影響睡眠的品質。
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對人體而言，維持睡眠／清醒週期的正常非常重要，一旦這些週期遭受干擾，就會造成嚴重的睡眠障礙，例如有睡眠期延遲症候群的睡眠障礙者，其晝夜性節律則較遲緩，常常無法在正確的時間上床睡覺，有的時候甚至到凌晨3、4點，仍然毫無睡意。另一種睡眠障礙就是睡眠期提前症候群，這種人晚上8點就開始打哈欠，睡眼朦朧，卻在凌晨1、2點突然醒過來，大多數的老年人都有這種困擾。尚有一種非24小時睡眠／清醒週期的睡眠障礙，它最明顯的症狀就是，清醒以及睡眠的時間過長，它們的循環週期甚至長達50個小時。科學家研究發現，事實上這些睡眠障礙都是因為體內褪黑激素的濃度不足所導致，只要補充褪黑激素就可幫助晝夜性節律恢復正常。微量的褪黑激素就能讓人體血液中的褪黑激素濃度，恢復正常的夜間水準，並且促使人們入睡。由於褪黑激素不會產生像安眠藥或鎮靜劑的依賴性跟副作用，因此很多失眠的人認為，褪黑激素的效果確實優於安眠藥。事實上，使用安眠藥和鎮靜劑，往往造成血壓飆高、頭昏腦脹，干擾正常的睡眠週期，破壞眼球快速以及非快速運動的睡眠模式。
降低褪黑激素的因素
現今許多人都有睡眠障礙，中老年人出現睡眠模式改變的原因，主要是因為夜間分泌的褪黑激素濃度降低，導致晝夜性節律變化。年輕時睡眠中的人體，到了曙光乍現的時刻，體溫會逐漸升高，然後自然甦醒過來；但是進入老年後，由於荷爾蒙週期改變，凌晨3、4點體溫開始上升，睡夢中突然醒過來，然後就一直睡不著覺，輾轉難眠直到天亮。人體血液中的褪黑激素含量以20歲左右的120微微克（pg）為最高，然後隨著年齡的增長，褪黑激素的水平便年年的遞減下來，當你70、80歲的時候，血液中的褪黑激素含量，只剩60微微克左右。因此，下列幾項生活習慣必須避免：
1.晚上喝酒：酒精除了會破壞褪黑激素的分泌之外，還會干擾褪黑激素進入人體血液中循環的能力。
2.吸菸：吸菸會破壞褪黑激素的自然循環。
3.藥物：有些常用的藥物會嚴重影響褪黑激素的自然循環。例如非類固醇消炎藥（NSAIDS），用於治療疼痛、發燒和炎症的阿斯匹靈（Aspirin）或是布洛芬（Ibuprofen），一樣會干擾夜間褪黑激素的正常循環。β阻斷劑（Beta blockers）這種治療高血壓、心臟病的藥物，同樣會干擾褪黑激素的分泌。
4.睡覺前長時間使用電子產品：看電視、打電腦、玩手機，這些電子產品發出的藍、綠波段的光，會引發視網膜壓抑大腦松果體分泌褪黑激素，使人呈現興奮狀態，難以入睡。
5.睡前運動：夜晚睡覺前應該盡量保持身心輕鬆，就寢之前的運動會破壞睡眠以及褪黑激素的循環。
褪黑激素於1958年被發現，1982年擁有麻省理工學院及哈佛大學神經學教授頭銜的理查．霍特曼（Richard Wurtman）博士，開始研究其在睡眠中的作用。1993年，他的實驗室要求20名年輕人在中午走進黑暗的房間，閉上眼睛。服用褪黑激素的10名年輕人，在6～9分鐘之內入睡，其餘的10名年輕人一直保持清醒。這一發現引起了轟動，但霍特曼當時警告「人們不應該在未徵詢醫生和專家的意見之下，自己服用褪黑激素」，他擔心劑量過多，可能會改變松果體分泌褪黑激素的晝夜節律。
睡前只要使用2小時帶有背光顯示器（都是藍、綠波段的光）的電子產品，就可導致褪黑激素分泌被抑制22%，從而引發睡覺時間減少、易被打斷等睡眠問題。霍特曼認為，只要關閉諸如智能手機、電視機、平板電腦、電腦螢幕、電子郵件之類的設備，讓自己有更多時間在黑暗中放鬆身心，便可以自然刺激人體正常分泌褪黑激素。
近年來的科學研究已經證明，光是影響睡眠的重要因素，這是因為控制睡眠的褪黑激素容易受到光的影響。平常有靜坐習慣的人，他們夜間體內的褪黑激素濃度比一般人高。此外，像白天運動曬太陽也有助於增加褪黑激素的分泌，夜間的運動則適得其反。所以，想要避免大腦中松果體太快老化，維持體內正常的褪黑激素濃度，享受夜夜好眠，建議你要少食、多運動、曬太陽，從事靜坐冥想，並且過個規律，節制的正常生活。
作者介紹｜林慶旺
台北市人。畢業於文化大學新聞系，日本國立東北大學研究生。曾任國內最大書籍翻譯公司總編輯，專職英、日文書籍翻譯及審譯工作，尤其擅長醫學書籍，開啟台灣家庭醫學叢書的風潮。
1995年從美國引進《褪黑激素的奇蹟》（The Melatonin Miracle）一書，為該書國際中文版監修者，一年10刷的紀錄，創下台灣醫學書籍銷售奇蹟。該書中文版出版至今近25年，依然熱銷中。曾經為時報文化（8本譯作）、台視文化、華視文化、中華日報、遠流、世茂、文經社、元氣齋、常春月刊等幾十家出版社翻譯無數暢銷書。
西元2000年夏天移居美國洛杉磯，對於醫學的熱愛一如往昔，茲將幾十年的工作經驗中，所吸取的國外最先進醫學知識，分享給時報讀者，如何健康的活下去，享壽120歲的玫瑰人生。
著有《健康活下去：長壽．睡眠．飲食．醫療的身體革命》、《太陽醫生：更免疫、更年輕、更聰明、更長壽、更苗條的陽光療法》（時報出版）。
