东大脑科学专家：普娃变学霸的奥秘，全在睡眠里！

想要掌握知识，并不是一个劲儿地学习就行，睡眠也非常重要。脑科学的研究表明，大脑会在睡觉期间重现身边发生的事。梦就是记忆在脑中重现的形式之一。大脑也会在睡眠过程中，整理那些需要储存的信息。当然，大脑在白天也会重现信息，但切断外部信息输入的“睡眠”状态，是有大脑专心整理信息的黄金时间。

来源 | 《考试脑科学2：记忆、压力、动机的脑科学真相》

作者 | [日]池谷裕二

译者 | 尤斌斌

2000 年，哈佛大学的斯蒂克戈尔德（Stickgold）博士做过一项“断眠实验”，通过研究众多受试者的情况得知，想要提高记忆力，至少需要 6 小时的睡眠时间。而且，斯蒂克戈尔德博士根据睡眠的特殊规律，向媒体表明睡 7.5 小时的效果最佳。

但是对于忙碌的人而言，很难确保每天 7.5 小时的睡眠时间。刊登在英国学术期刊《神经科学》上的一篇论文 1，让长期睡眠不足的上班族感到欣喜不已。这篇论文的作者是苏黎世大学的戈特泽利希（Gottselig）博士，她要求受试者记忆某个连续的音列，并在数小时后测试他们准确记住的程度。尽管实验过程相当不容易，但在记忆前保持充足睡眠的受试者一律取得了高分。也就是说，睡眠具有“增强记忆的效果”。

她还发现，在增强记忆方面，“闭上眼睛并且放松”的效果同睡觉一致。也就是说，促进学习的必要条件并不是睡眠本身。只要能阻断外部环境的信息输入，大脑就能够整理信息，哪怕是稍微打个盹儿也可以 2、3。即便忙得无法保证充足的睡眠，但只要能为大脑提供切断外部信息输入的“个人时间”，这就足够了。大脑中的信息会自然而然地整理妥当，如葡萄酒在酒窖中发酵一般。

对于失眠的人或因第二天有重要工作而紧张得无法入睡的人来说，这也是一个好消息。失眠时只要安静地躺在床上，其效果对大脑而言与睡觉无异，所以无须因失眠而有压力。另外，戈特泽利希博士还表示，边看电视边休息是毫无效果的，因为彻底切断外界信息的输入才是关键。

最后向大家介绍一项发表在《神经科学杂志》上的研究 4。这项研究是由吕贝克大学的马歇尔（Marshall）博士开展的，她在受试者的头皮上连接电极，对其前额施以电流刺激，结果发现电流刺激有助于提高记忆的留存率。而且，有趣的是，只有在睡眠中的电流刺激才能达到增强记忆的效果，清醒时的则毫无作用。换言之，电流刺激进一步增强了睡眠的效果。也许在将来，人们可以利用辅助设备来实现睡眠的效果，从而减少实际的睡眠时间或干脆舍弃睡觉。

记忆在睡眠中会“快进”

一项以老鼠为实验对象的海马体实验，记载了一组记忆在睡眠中再现的实验数据 5。这组数据证实了“睡眠有助于改善记忆力”。

海马体中存在一些能对生物体所处位置产生相应反应的神经元 6。比如，“A 神经元”会对“A 地点”产生反应，“B 神经元”会对“B 地点”产生反应。因为海马体对位置的反应极为准确，所以只要监测海马体的活动，就能知道老鼠现在所在的位置 7。

引导老鼠按照“A 地点→ B 地点→ C 地点→ D 地点”的顺序在迷宫中来回移动，接着再让它返回饲养室休息。结果发现老鼠在睡觉时，它的海马体中出现了“A 地点→ B 地点→ C 地点→ D 地点”这种对相应位置的连锁反应 8。这是因为在睡觉期间，大脑中的记忆会重现。

一般认为，梦基本上是白天经历的事情的重现。人一个晚上做梦的时间大约为 1.5 小时，但是我们睡着后，会梦到非常多的事情。

也许有人认为：“一天 24 小时中，做梦的时间只有 1.5 小时，根本也梦不到多少事情嘛。”事实上，睡眠中记忆重现的速度比现实中的时间流逝速度要快得多。比如，我们只是在上课时打了一个小盹儿，就有可能做了一个故事很长的梦。特别在深睡眠阶段，记忆重现的速度是正常时间流速的几十倍 9。

如果每天做梦的时间为 1.5 小时，那么简单换算一下可知，梦可以重现超过一天 24 小时的信息量。不过很遗憾，睡醒后我们几乎不会记得梦的内容，因为记忆不会停留在意识层面。虽然有时候也会记得，但那多是在睡眠最后的浅睡眠阶段，即早晨醒来之前刚做的梦。这些梦中往往有奇怪的场景给人留下了深刻的印象，所以起床后也会记得。

不做梦时，大脑在做什么？

梦可以将碎片记忆拼接在一起，构建一个新的故事。

有研究者认为，梦存在的目的在于确保“记忆信息的相容性”。在梦境中，大脑对我们日常生活的经历进行随机组合和重现，所以有时会创造出奇怪的故事，让人摸不着头脑。这种“奇怪”的感觉会深深地留在记忆里。

图 15-1　老鼠睡觉时，它的海马体会重现关于迷宫的记忆！

自古以来，（能记住的）梦都很离奇，天马行空。因此，有些人将其视作艺术的源泉。在科学家中，也有人在梦中得到启发，其研究成果还获得了诺贝尔奖，比如发现乙酰胆碱是一种神经递质的德国药理学家奥托·勒维（Otto Loewi）。事实上，从门捷列夫发现元素周期表，到披头士乐队创作《昨日》（Yesterday），人在梦中获得启发的故事不在少数 10。

图 15-2　灵感闪现的源头也在“海马体”。

那么，在不怎么做梦的深睡眠阶段，大脑到底在做什么呢？

大脑似乎在“将海马体的记忆传输到大脑皮质”。也就是说，大脑在浅睡眠阶段尝试对信息进行不同的组合，确定以后，就接着在深睡眠阶段将信息压缩后传回到大脑皮质 11。信息从海马体被复制到大脑皮质以后，将被长期储存。也就是说，海马体会要求大脑皮质“储存这些信息”。

“闭眼并放松”即可

2006 年 3 月的《自然》杂志刊登了一篇耐人寻味的论文 12，该文章指出“记忆重现的现象并不只在睡眠中发生”。

在前文提及的实验中，老鼠先在迷宫中按照“A 地点→ B 地点→ C 地点→ D 地点”的顺序来回移动，当老鼠停下脚步时，其海马体中对应的神经元 ABCD 会在这个瞬间产生记忆重现现象。而且，此时记忆重现的时间被快速压缩，与深睡眠阶段的压缩活动相似。也就是说，除了在梦中，大脑在清醒状态下也会“反复回味当时的经历”。

既然如此，有观点便认为“记忆重现无须特意依赖于睡眠”。这一观点来自前文提过的苏黎世大学的戈特泽利希博士。她在论文中指出，“即便不睡觉，‘闭眼并放松’对学习的促进效果也与睡眠一致”。

想要记住学过的知识，睡眠是必不可少的前提条件。如果没办法睡觉，那就“闭眼并放松”，但是在此期间，绝不能打开电视或收音机。因为在外界信息不断输入的环境下，大脑无法顺利实现记忆重现。

最近，睡眠本身的重要性饱受质疑。前些日子，我有幸见到了研究睡眠的专家艾伦·霍布森（Allan Hobson），他似乎也持有同样的看法，毕竟大脑在清醒状态下也能

实现记忆重现。如果仅关注记忆这一个方面，那么“切断外部信息的输入”确实显得更为重要。

不过，大脑在清醒状态下重现记忆是非常困难的。人处于清醒状态下，总会忍不住做些事情，比如看电视、聊天、玩游戏、上网等，所以我觉得切断外部信息输入的最佳方法，果然还是睡眠。

01

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