怪異的科學實驗——能否成真的睡眠學習

怪異的科學實驗——能否成真的睡眠學習

科幻小說中的"睡眠學習"

在英國作家阿道斯·赫胥黎所做的長篇小說《美麗新世界》中曾描寫過這樣的一個片段:有一個小男孩,在晚上睡著的時候"聽"了一晚的收音機,結果第二天起來學會了之前從未學過的英語,小說中的獨裁者發現了在睡眠中學習的巨大能力,便開始利用這種方式,在人類睡眠時進行奴役教育,控制所有公民的潛意識。

雖然上述是科幻小說的片段,但人類早在20世紀初就開始研究睡眠學習的可能性。睡眠學習的概念是人在熟睡時,用外界的聲音、氣味刺激大腦,強化記憶,產生較強的學習效果。

怪異的科學實驗——能否成真的睡眠學習

充滿嘲諷與不解的"睡眠實驗"

早在1942年,威廉-瑪麗學院的研究人員勞倫斯·萊尚就開展了一項研究。他在一個夏令營裡發現很多男孩都有咬指甲的習慣,他就讓這些有相同習慣的男孩睡在一間屋子裡。

在他們晚上熟睡之後,用便攜式留聲機重複播放"我的指甲嚐起來好苦"的錄音,每天重複播放300次,持續了大約54天。等到夏令營結束時,這20個男孩當中的8個人改掉了咬指甲的習慣,另外沒有接觸過錄音的男孩無一改變。勞倫斯認為這項研究有理由說明睡眠學習是有效的,但遺憾的是這項實驗存在很大的漏洞。

實驗無法證實這些男孩在播放錄音的時候是"睡著的"還是"清醒的",而實驗結果也遭到了眾多人的嘲諷和不解。並且在2007年該項試驗還被英國《新科學家》雜誌列為史上十大最怪異科學實驗之一。

怪異的科學實驗——能否成真的睡眠學習

不過,對睡眠學習的研究並未停止。在1956年,蘭德公司的兩位科學家進行了一次實驗。他們對受試者進行了腦電圖監控,在受試者睡著的時候播放一些問題和答案的錄音,但實驗結果讓研究人員很失望。通過腦電圖研究人員發現,只有在信息朗讀時間恰好是受試者出現覺醒跡象時,受試者才能回答出問題的正確答案。

這場試驗導致許多科學家開始迴避關於睡眠學習的話題,不過還是有一些科學家在潛心研究睡眠與記憶力之間的關係。經過多次的研究論證,有一種說法得到了絕大多數人的認同。那就是——睡眠是對白天獲得的記憶進行再處理的有效方式,充足的睡眠的確有益於人類記憶的鞏固和提高。除此之外,還有理論認為大腦處理記憶的過程和做夢也有關聯。

定向激活記憶——靶向性記憶重激活

科學家肯·帕勒及其團隊在2009年進行了一次實驗, 這種試驗方法被稱為靶向性記憶重激活(TMR)。實驗開始時,他們讓受試者記住一些物體的位置信息,(比如貓在屏幕的哪個位置)同時聽到該物體的提示聲音,用腦電圖監控他們的睡眠狀態。當受試者處於

慢波睡眠狀態時,研究人員便開始播放物體的提示聲音,當然這種聲音是柔和的,確保受試者不會被吵醒。

怪異的科學實驗——能否成真的睡眠學習

實驗中的慢波睡眠階段是非快速眼動時期的第四階段,睡眠總體來說分為兩個部分:在睡眠早期占主導地位的是非快速眼動睡眠,快速眼動睡眠則佔據睡眠的後半部分。科學家通常認為在非快速眼動睡眠的慢波階段,一些記憶會被重新激活,得到鞏固,對慢波睡眠階段的研究或許可以證實睡眠學習的真實性。

後來的研究結果顯示,對於有聲音提示的物體的位置,受試者的確會記得更清楚。也就是說,聲音(外界刺激)確實可以激活大腦對信息的回憶,並強化記憶力。

非快速眼動時期(NREM)分為四個階段:

  • 第一期:眼球在緩慢的轉動,人覺得自己是清醒的,相當於半睡半醒的狀態。
  • 第二期:眼球不在轉動,人進入無意識階段,但還是很容易清醒。比如,當你快睡著時,突然一聲咳嗽你馬上就醒了。
  • 第三期:過渡期
  • 第四期(SWS):也稱為慢波睡眠,這個時候人進入了深度睡眠狀態,也會做夢,但很少。

快速眼動時期(REM)是一種"異象"的睡眠,在這個期間人的眼球會快速的左右擺動,全身處於麻痺狀態,但大腦卻像平時的清醒狀態,而且這個時期是做夢最頻繁、最生動的睡眠階段。

雖然外界質疑不斷,但研究人員對睡眠學習抱有很大期待。相信在不久的將來,人類真的可以做到移植記憶、操控夢境,甚至掌握大腦。

參考文獻:《科學美國人》、《美麗新世界》

維基百科:快速眼動時期(REM)、慢波睡眠(SWS)

TED:《你應該知道的科學》


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