睡覺的時候也能學習:但只在適當的條件下奏效
據國外媒體報導,在睡覺時學習新語言?這聽起來像是科幻小說中的情節。但是,一項新研究發現,我們可能真的可以一邊睡覺一邊學習。當然,在睡覺時聽外語音頻不太可能立刻讓你有能力在第二天早上用外語點餐,但根據瑞士伯爾尼大學研究人員的實驗結果,這麼做很可能會提高你記住新詞彙的能力。
研究人員很早就知道睡眠在學習過程中起著重要作用。當我們進入夢鄉時,我們的大腦就開始忙於組織和整合我們當天遇到的信息和事件。重要的東西被歸檔,不重要的東西被刪除,為新的學習過程騰出空間。然而,以往科學家並不認為我們睡覺時還能真正學到新的事物。他們認為,睡眠時的大腦太過專注於夜間的“家務整理”。現在,伯爾尼大學“解碼睡眠交叉研究合作中心”(Decoding Sleep Interfaculty Research Cooperation)的研究人員發現,大腦的學習渠道在睡眠期間也是開放的。
這項研究的結果發表在1月的《當代生物學》(Current Biology)雜誌上。研究論文的共同第一作者Marc Züst說:“我們在研究中發現,沉睡的大腦實際上可以編碼新的信息並長期保存。更重要的是,沉睡的大腦能夠建立新的聯繫。”
在研究中,研究人員分析了人們能否在慢波睡眠中形成外語詞彙與其譯意之間建立聯繫。慢波睡眠階段被認為是深度睡眠,此時睡眠者對周圍環境已經沒有了意識。在說德語的參與者睡眠時,研究人員播放了成對的單詞,每組單詞中一個是編造的外語單詞,另一個是這個單詞所謂的翻譯。該實驗的目標是了解這些單詞是否會在參與者的記憶中留下某種痕跡,即使大腦處於無意識狀態。
當參與者醒來之後,他們又再一次聽了這些編造單詞的錄音,但這次沒有播放翻譯的單詞。由於參與者並不知道睡覺時播放了錄音,因此他們沒有意識到自己的大腦其實已經聽過這些詞。接著,研究人員要求參與者想像這些編造的單詞表示什麼,並猜測它們能否放入鞋盒。通過這種方法,研究人員可以觸及參與者的無意識記憶。
“暗示性的記憶很難準確地說明。我們不得不通過關於這些新詞語義方面的問題來觸及他們無意識的隱性知識,”Marc Züst說道。
研究人員發現,參與者在對外語單詞進行分類時,準確率比隨機分類高10%,前提是他們在慢波睡眠期間聽到單詞。這一結果表明,研究人員使用的實驗方法會在參與者的大腦中形成記憶痕跡,或者使大腦發生了變化,有助於存儲記憶。
“如果你向沉睡的人播放’biktum’和’bird’,他們的大腦可以在已知的’bird’(鳥)概念和未知的新單詞’biktum’之間建立聯繫,”Marc Züst說,“這種睡眠中形成的記憶痕跡會持續到接下來的清醒階段,並且能影響你對’biktum’這個詞的反應,即使你認為自己從未遇到過這個詞。這是一種暗示性的、無意識的記憶形式——就像某種直覺。”
時機決定一切
在睡眠中學習很重要的一點就是讓沉睡的大腦聽到單詞。在慢波睡眠階段,我們的大腦每隔半秒就會在“上升狀態”和“下降狀態”之間切換。在上升狀態時,大腦高度活躍且互相連接,這是學習的最佳時機。
Marc Züst說:“我們觀察了播放單詞的時機與這些上升狀態恰好匹配的頻率,發現存在一個清晰的’劑量-反應’曲線:匹配上升狀態的頻率越高,記憶的效果就越好。”
換句話說,更經常在慢波睡眠期間的上升狀態時聽到單詞的人,他們正確分類單詞的概率就越高,而如果是在大腦活動不那麼理想的狀態下聽到單詞,那記憶的效果就會打上折扣。為了了解大腦內部發生了什麼,研究人員在對部分參與者進行睡眠後記憶測試的同時,對他們的大腦進行了功能性磁共振掃描成像(fMRI)。當參與者對睡眠期間學到的新詞進行分類時,fMRI結果顯示,他們大腦中的海馬區以及與語言有關的區域都被激活。
Marc Züst表示,這意味著無論我們是清醒還是沉睡,大腦中的這些結構都可以形成新的記憶。
未來展望
這項研究在未來可能將有實際用途,比如幫助有學習困難或註意力缺陷的人,以及幫助認知能力衰退的老年人。
Marc Züst說:“我們目前還不知道在睡眠期間提供某些信息,是否會讓你在清醒時更快地學習新的信息。這是我們未來研究中將要考慮的問題。”當然,如果你計劃到國外旅行,那麼最好還是在清醒狀態下學習外語。該研究的參與者最終並沒有記住像新語言那麼複雜的內容,只記住了少數編造的詞彙。即使如此,這項研究還是挑戰了關於大腦的舊有假設,顯示了我們大腦內部不可思議的動態變化。
就目前而言,這項研究表明“在睡眠中學習”的概念可能具有更實際的意義,而不只是假設。“人類能夠在無意識狀態下進行如此復雜的信息處理,這實在讓我覺得不可思議,”Marc Züst說道。(任天)