原標(biāo)題:睡眠學(xué)習(xí),到底靠譜不?
睡眠學(xué)習(xí),顧名思義,就是通過(guò)睡眠來(lái)增強(qiáng)人類的學(xué)習(xí)能力。
這個(gè)概念包含了兩層意思,第一層就是探討“睡眠是否可以鞏固我們醒著時(shí)候?qū)W到的東西”;第二層是探討“在睡眠過(guò)程當(dāng)中,能不能學(xué)習(xí)新的東西”?
我們先開一個(gè)腦洞。
如果戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的莊周老先生活在現(xiàn)代,他會(huì)如何看待這一個(gè)問(wèn)題呢?估計(jì)莊周很可能會(huì)覺(jué)得人類已經(jīng)病入膏肓了。
我們知道莊周曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“吾生也有涯,而知也無(wú)涯,以有涯隨無(wú)涯,殆矣”的話,也就是說(shuō)知識(shí)的儲(chǔ)量是無(wú)窮無(wú)盡的,我們用自己短暫的人生去追求無(wú)盡的知識(shí),這樣很危險(xiǎn)。現(xiàn)在我們不僅要把醒著的時(shí)候浪費(fèi)去學(xué)習(xí),還要拿睡眠去追求新知,這不是更瘋狂么?
話雖如此,但其實(shí)莊周這個(gè)漆園吏在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是極少數(shù)知識(shí)最淵博的學(xué)者了。放到今天,他估計(jì)也是某高校里一位狂妄不羈的學(xué)者,一方面大力宣揚(yáng)自然主義的人性論,一方面又苦苦探索著“莊周夢(mèng)蝶,蝶夢(mèng)莊周”的生命奧秘。
沒(méi)辦法,這是人類的求知欲和好奇本性使然。知識(shí)(當(dāng)然大部分只是信息)的增長(zhǎng),已經(jīng)讓現(xiàn)代人將睡眠時(shí)間一再壓榨得所剩無(wú)幾。既然醒著時(shí)候的學(xué)習(xí)潛力已經(jīng)挖掘殆盡,那不如向著占據(jù)我們?nèi)松种坏乃邅?lái)攫取潛力。
我們真的可以在一邊睡覺(jué)的時(shí)候一邊學(xué)習(xí)嗎?近些年一些研究正試圖證明這一點(diǎn)。在具體介紹和評(píng)價(jià)這些研究之前,我們可以先來(lái)回顧下科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的那些睡眠和學(xué)習(xí)相關(guān)的秘密,以及他們?cè)鲞^(guò)的那些有點(diǎn)“腦洞大開”的實(shí)驗(yàn),最后我們?cè)倏聪庐?dāng)前睡眠學(xué)習(xí)的研究和問(wèn)題。
從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí),睡眠學(xué)習(xí)的“野蠻探索史”
科學(xué)新知的萌發(fā)很多來(lái)自于大膽的假設(shè)和猜想,比如“一個(gè)小球從斜坡滑向一個(gè)絕對(duì)平滑的平面,會(huì)不會(huì)無(wú)止境的走下去?”、“如果我能追到光,時(shí)間會(huì)不會(huì)慢下來(lái)?”
所以我們不能輕易嘲笑任何一個(gè)“奇思妙想”,比如,我們對(duì)著一個(gè)熟睡的人不斷重復(fù)一些知識(shí),這個(gè)人醒來(lái)后還會(huì)不會(huì)記得?
相較于“無(wú)摩擦平面”、“追趕光速”的想象,夜深人靜時(shí)候?qū)χ粋€(gè)人說(shuō)話卻是很容易實(shí)現(xiàn)的。據(jù)說(shuō)古代的佛教僧侶們就會(huì)在熟睡的年輕僧侶耳邊誦經(jīng),幫助他們更容易記住和理解經(jīng)文。至于效果么,我們就無(wú)從得知了,就如同無(wú)數(shù)的媽媽給還在子宮里的孩子放莫扎特一樣,難以得到準(zhǔn)確的結(jié)果統(tǒng)計(jì)。
但真的有科學(xué)家想要證實(shí)這件事情。
1942年美國(guó)心理學(xué)家Lawrence LeShan教授設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)睡眠干預(yù)實(shí)驗(yàn)。他在紐約州的男子夏令營(yíng)里選出一批有咬手指習(xí)慣的孩子,并分配到兩間不同的木屋里,一組為“睡眠學(xué)習(xí)”組,一組為參照對(duì)比組。
每當(dāng)“睡眠學(xué)習(xí)”組的孩子熟睡之后,放在屋子里的留聲機(jī)就會(huì)不斷播放“咬手指很不好,我手指很苦”之類的暗示性的話。在播放的16000次關(guān)于“咬手指”的句子中,其中一部分還是在留聲機(jī)故障后,LeShan教授半夜親自進(jìn)去重復(fù)讀給孩子們聽的!
最后在檢查了所有孩子的手指甲后,統(tǒng)計(jì)出“睡眠學(xué)習(xí)”組有40%的孩子改掉了咬手指的壞習(xí)慣,對(duì)照組無(wú)一人改正。這一實(shí)驗(yàn)似乎成功證明了睡眠時(shí)候的語(yǔ)言灌輸能夠影響人們的行為。
二十世紀(jì)真的是科學(xué)社會(huì)實(shí)驗(yàn)的黃金時(shí)代!受此影響,50年代的美國(guó),一所縣監(jiān)獄也開始嘗試使用這一方法來(lái)改變囚犯?jìng)兊膲牧?xí)慣,幫助他們重新做人,結(jié)果據(jù)說(shuō)也非?!袄硐搿薄?/p>
同時(shí)參與這種實(shí)驗(yàn)的還有當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián),由于擔(dān)心美國(guó)人贏得睡眠學(xué)習(xí)的先機(jī),他們決心開展一項(xiàng)規(guī)模更大的社會(huì)實(shí)驗(yàn)。
蘇聯(lián)直接選擇了一個(gè)兩萬(wàn)人生活的小鎮(zhèn)開始實(shí)驗(yàn)。從1967年底開始的兩個(gè)月時(shí)間里,研究者要求當(dāng)?shù)卮迕袼耙恢币_著收音機(jī),并統(tǒng)一規(guī)定了睡覺(jué)時(shí)間。在深夜之后,收音機(jī)就將準(zhǔn)點(diǎn)播放一系列英語(yǔ)課程。最終負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的科學(xué)家報(bào)告說(shuō),該村的村民們已經(jīng)不知不覺(jué)學(xué)會(huì)了1000個(gè)英語(yǔ)單詞,還能進(jìn)行簡(jiǎn)單的英語(yǔ)對(duì)話。
可以想見(jiàn),這些“實(shí)驗(yàn)”都存在著種種漏洞,最起碼他們不能確認(rèn)被試者是否真的有睡著。
LeShan教授實(shí)驗(yàn)中的孩子很可能是醒著真切地聽到這些關(guān)于咬手指的言語(yǔ)威脅,更別說(shuō)可能聽到黑暗中的教授的親自“訓(xùn)話”;監(jiān)獄里的犯人可能為了獲得良好表現(xiàn)而故意表現(xiàn)出監(jiān)獄想要的結(jié)果;而伏爾加河小鎮(zhèn)里居民可能早已在晚上醒來(lái),認(rèn)真地學(xué)習(xí)了這些英語(yǔ)節(jié)目。不知道當(dāng)時(shí)如果換成中文會(huì)不會(huì)有這么好的效果。
為了驗(yàn)證LeShan教授的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,1956年蘭德公司的William Emmons和Charles Simon重新設(shè)置了更為嚴(yán)格的睡眠學(xué)習(xí)的研究實(shí)驗(yàn),因?yàn)橹驹刚邘狭四X電圖監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)會(huì)在確認(rèn)他們真的入睡后才開始播放,最后測(cè)試證明受試者無(wú)法明確指出睡眠中聽到的單詞。
此后一系列實(shí)驗(yàn)證明“睡眠學(xué)習(xí)效應(yīng)”不堪一擊。
當(dāng)然,科學(xué)家們既沒(méi)有放棄對(duì)睡眠的研究,也沒(méi)有放棄睡眠對(duì)學(xué)習(xí)的作用的研究。至少隨著腦科學(xué)的進(jìn)展,我們獲知了一些更非常積極的結(jié)論。
增強(qiáng)記憶:睡眠本身就是一種學(xué)習(xí)
關(guān)于睡眠研究,在20世紀(jì)最主要的兩大進(jìn)展就是睡眠周期和快速眼動(dòng)的發(fā)現(xiàn)。
研究發(fā)現(xiàn),一般人的睡眠存在一個(gè)大概90-100分鐘的睡眠節(jié)律,期間會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由淺入深睡眠的非快速眼動(dòng)期(NREMs)和一個(gè)快速眼動(dòng)期(REMs)。其中,快速眼動(dòng)期被認(rèn)作是人們做夢(mèng)的主要依據(jù),同時(shí)也被認(rèn)為是大腦進(jìn)行記憶整合的關(guān)鍵階段。
2015年,日本筑波大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志發(fā)表的一項(xiàng)報(bào)告指出,他們找到一種可以切換快速眼動(dòng)睡眠和非快速眼動(dòng)睡眠的神經(jīng)細(xì)胞。通過(guò)控制該細(xì)胞減少快速眼動(dòng)期的睡眠時(shí)長(zhǎng)就會(huì)減少非快速眼動(dòng)期的一種德爾塔波腦電波的出現(xiàn)。而德爾塔腦電波能夠增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)系,被認(rèn)為能夠增加人體的生長(zhǎng)素的分泌,也與增強(qiáng)人的學(xué)習(xí)和記憶能力有關(guān)。
這一結(jié)論其實(shí)早已經(jīng)通過(guò)大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)得到過(guò)證明。
先從睡眠時(shí)間多少來(lái)看,睡眠充足和睡眠不足對(duì)人們的學(xué)習(xí)記憶能力影響懸殊。在由以色列特拉維夫大學(xué)的阿維·薩德團(tuán)隊(duì)對(duì)一群小學(xué)生的測(cè)試中,一組被要求提前半小時(shí)睡覺(jué)的學(xué)生和另一組被要求晚睡半小時(shí)的學(xué)生的多項(xiàng)測(cè)試中,睡眠不足的孩子的成績(jī)出現(xiàn)明顯的倒退。
此外,在對(duì)美國(guó)大量高中學(xué)生的調(diào)研中,成績(jī)排名靠前的學(xué)生要比成績(jī)差的學(xué)生,在入睡時(shí)間上要早45分鐘,睡眠時(shí)長(zhǎng)要多25分鐘。一所高中在將早上上課時(shí)間從7點(diǎn)多調(diào)至八點(diǎn)半,學(xué)生的平均成績(jī)也出現(xiàn)了大幅提升。
顯然,在這個(gè)睡眠成為奢侈品的現(xiàn)代社會(huì)里,更多的睡眠時(shí)間可能更有利于提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
而從記憶的效果來(lái)看,睡眠同樣對(duì)記憶有一定幫助。
2007年,這一結(jié)論在哈佛大學(xué)主導(dǎo)的一次“彩蛋實(shí)驗(yàn)”中得到了印證。相比較于白天學(xué)習(xí)晚上考試的“醒組”,晚上學(xué)習(xí)白天考試的“睡組”在對(duì)彩蛋層級(jí)關(guān)系的辨識(shí)正確率上高出24%。經(jīng)過(guò)24小時(shí)候,再次進(jìn)行測(cè)試,睡組正確率還是比醒組要高出35%。
白天學(xué)習(xí)的醒組本來(lái)有更多的時(shí)間用于記憶,但是大部分時(shí)間都在用來(lái)睡覺(jué)的測(cè)試者卻記住了更多的單詞,這確實(shí)有點(diǎn)違反直覺(jué)。
研究人員分析,可能在睡眠狀態(tài)下,記憶的圖景會(huì)被拓寬,而且有證據(jù)顯示,這個(gè)記憶被拓寬的時(shí)間,就發(fā)生在快速眼動(dòng)期,大腦在這一時(shí)期進(jìn)行了記憶信息的整理工作,從而強(qiáng)化和鞏固了我們?cè)谛阎鴷r(shí)候?qū)W到的東西。
另外,研究人員們發(fā)現(xiàn),在白天通過(guò)短暫的小睡,從6分鐘到1小時(shí),也能帶來(lái)記憶力的極大提升。這些例證不僅適應(yīng)于小孩子,也適合任何職業(yè)人士或者專業(yè)人士。同時(shí)小睡片刻還能降低心腦血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
這一發(fā)現(xiàn)其實(shí)非常符合人們的經(jīng)驗(yàn),很多人都有“中午不睡,下午崩潰”的切身體驗(yàn)。而現(xiàn)在你可能更能理直氣壯地告訴那些覺(jué)得午休是一種偷懶的領(lǐng)導(dǎo)這一研究結(jié)果了。你可以舉例說(shuō),人家谷歌早在2010年就在總部放置了一些“午休艙”來(lái)保證員工恢復(fù)精力,下午時(shí)間就可以取得更好的工作效率。
當(dāng)然,僅僅是發(fā)現(xiàn)睡眠和學(xué)習(xí)的因果聯(lián)系,絕不會(huì)滿足科學(xué)家們的好奇心。有些研究者將走得更遠(yuǎn),把睡眠跟學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的各種變量拿來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。
從增強(qiáng)“睡眠學(xué)習(xí)”再到睡眠“學(xué)習(xí)”新知識(shí)
奧爾德斯·赫胥黎在1931出版的《美麗新世界》當(dāng)中,描述了一種睡眠學(xué)習(xí)的方式,也是類似于美國(guó)那所縣監(jiān)獄的做法,在小孩子們睡熟之后,利用廣播輕聲播放一些有關(guān)階級(jí)偏見(jiàn)的內(nèi)容,以此來(lái)讓他們適應(yīng)自己的社會(huì)階層。
雖然這一設(shè)想帶著暗黑的反烏托邦色彩,但這一設(shè)想仍然刺激了人們對(duì)于睡眠學(xué)習(xí)的強(qiáng)烈興趣和想象。在“睡眠幫助鞏固學(xué)習(xí)和記憶新知識(shí)”與“睡眠中可以學(xué)習(xí)新知識(shí)”之間,雖然存在著一個(gè)巨大的鴻溝。但其中是否包含一種可能性,能否跨越這一鴻溝?
2004年,德國(guó)圖賓根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)嘗試研究“經(jīng)顱直接電流刺激法” (tDCS)是否可以通過(guò)影響睡眠的腦電波放電來(lái)影響記憶力。他們想通過(guò)在受試者進(jìn)入深層睡眠的階段,對(duì)他們的大腦前驅(qū)進(jìn)行電流刺激。經(jīng)過(guò)多天的對(duì)照試驗(yàn)(有些時(shí)候通電、有些時(shí)候沒(méi)有)顯示,受試者在接受電流刺激后能夠記住更多的單詞。
2007年,德國(guó)盧比克大學(xué)的研究者則試圖通過(guò)氣味來(lái)影響這個(gè)睡眠學(xué)習(xí)過(guò)程。他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)睡前記憶游戲,測(cè)試者在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)聞到玫瑰花的味道。在他們進(jìn)入深度睡眠后,研究者還會(huì)讓他們?cè)俅温劦矫倒寤?。最后結(jié)果測(cè)試,果然在睡覺(jué)后聞過(guò)玫瑰花味道,比沒(méi)有味道時(shí),記憶效果更好。研究者分析,很可能是味覺(jué)腦區(qū)與海馬體相連,更容易影響記憶。
那么,伴隨視覺(jué)記憶的同時(shí),給一些聲音刺激呢?受氣味實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),美國(guó)西北大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Ken Paller用伴隨著特定聲音的圖片來(lái)進(jìn)行測(cè)試,他們發(fā)現(xiàn)通過(guò)睡眠時(shí)播放聲音的那些圖片,比沒(méi)有聲音的圖片,更容易記住。
Paller再進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)了,如果向一個(gè)睡著的人播放某段音樂(lè),他醒來(lái)后在游戲《吉他英雄》里玩同一段曲子的得分會(huì)更高。
這不僅證明了睡眠有助于記憶學(xué)習(xí),而且通過(guò)在深度睡眠階段,增加某些刺激因素,可以改善或進(jìn)一步增強(qiáng)記憶學(xué)習(xí)的效果。
這不就意味著,天平又一步步向著“在睡眠中學(xué)新知”靠攏了嗎?
是的。由于睡眠中我們都緊閉雙眼,關(guān)閉了最大的視覺(jué)器官,但是我們還保留著聽覺(jué)和呼吸,可以聽到聲音,聞到氣味。研究人員發(fā)現(xiàn),在慢波深度睡眠而非快速眼動(dòng)睡眠的階段,聲音和氣味的刺激會(huì)激活大腦的記憶。盡管我們醒來(lái)毫無(wú)意識(shí),但是我們會(huì)對(duì)睡眠時(shí)候聽到的聲音或氣味做出反應(yīng)。
現(xiàn)在,下一步自然就到了對(duì)睡眠進(jìn)行語(yǔ)言信息刺激的測(cè)試了。
在2019年1月,瑞士伯尼爾大學(xué)在Current Biology雜志上發(fā)表的最新的一項(xiàng)研究成果發(fā)現(xiàn),沉睡的大腦可以編碼新的信息并長(zhǎng)期保存,更重要的是還能夠建立新的聯(lián)系。
研究人員設(shè)計(jì)了一種語(yǔ)詞測(cè)驗(yàn)。受試者要在慢波睡眠階段聽到一組成對(duì)的實(shí)物單詞,一個(gè)是編造的外語(yǔ)單詞,一個(gè)是單詞的所謂翻譯,比如“biktum”和“bird”,而醒來(lái)后,受試者會(huì)聽到一系列編造的單詞,然后讓他們判斷這個(gè)單詞代表的物體是否比鞋盒要大,以此來(lái)測(cè)試那個(gè)睡眠時(shí)候聽到的隱藏的單詞。結(jié)果證明,受試者對(duì)于睡眠中聽到過(guò)的編造單詞,分類的正確率要比隨機(jī)分類高10%。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)候,核磁共振也顯示,當(dāng)受試者在聽到學(xué)過(guò)的新詞進(jìn)行分類時(shí),大腦中的海馬區(qū)以及與語(yǔ)言有關(guān)的區(qū)域都被激活。
這意味著睡眠中記憶仍然在發(fā)揮作用,把睡眠時(shí)候聽到的詞匯進(jìn)行了組合記憶。
不過(guò),這一實(shí)驗(yàn)仍然有局限性,就是仍然利用的是大腦對(duì)聲音的關(guān)聯(lián)記憶,而非語(yǔ)義理解。也就是還不能證明,沉睡中的大腦可以學(xué)習(xí)新的語(yǔ)言,或者記住新的詞匯。
當(dāng)然,可能你也想我一樣會(huì)這樣想,希望睡眠學(xué)習(xí)的研究大概就止步于此吧。如果通過(guò)睡覺(jué)時(shí)候的一些聲音和氣味的刺激,可以提高下我們的藝術(shù)鑒賞、音樂(lè)感受力或者改掉吸煙、酗酒等壞習(xí)慣,這樣已經(jīng)是很厲害的作用了。
如果再進(jìn)一步,要通過(guò)上一些設(shè)備,或者來(lái)點(diǎn)什么藥物,來(lái)讓人們?cè)谒邥r(shí)候?qū)W到點(diǎn)什么新東西,比如學(xué)門新語(yǔ)言或者新觀念,細(xì)思極恐地你是不是覺(jué)得《美麗新世界》的預(yù)言又在逼近現(xiàn)實(shí)了。
但我們知道研究者不會(huì)就此止步,那些商業(yè)機(jī)構(gòu)更不會(huì)放棄。就拿增強(qiáng)記憶力來(lái)說(shuō),層出不窮的保健品和各種儀器已經(jīng)是一個(gè)相當(dāng)龐大產(chǎn)業(yè)了,更別說(shuō)失眠或睡眠障礙帶來(lái)的價(jià)值千億的商業(yè)規(guī)模。這會(huì)讓商人們都想成為科學(xué)家了。
作為普通人,我們也都知道多一些睡眠對(duì)身體和學(xué)習(xí)的好處。但一想到?jīng)]有追完的劇、刷不完的短視頻,學(xué)不完的新知識(shí)點(diǎn),誰(shuí)又忍心在零點(diǎn)前放下手機(jī),乖乖睡覺(jué)呢。
吃著褪黑素,熬著漫長(zhǎng)的夜,這是多么痛的領(lǐng)悟!
如果未來(lái)真的有辦法可以讓我們?cè)谒X(jué)的時(shí)候就把該學(xué)的都能學(xué)會(huì),該玩的也能玩了,這么一想是不是還有一點(diǎn)小激動(dòng)呢?
主要參考書目:《夜腦:在睡眠中自動(dòng)學(xué)習(xí)的秘密》
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