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声音和味道能帮助你,在睡眠中学习?

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编辑:心探索小编 发布时间:5 月前

我相信很多人和我一样,小时候不想学习的时候,就幻想有一天可以在睡梦中把功课学习下来。但是这只是幻想呀,能实现吗?

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导语:

我相信很多人和我一样,小时候不想学习的时候,就幻想有一天可以在睡梦中把功课学习下来。但是这只是幻想呀,能实现吗?

来自西北大学的睡眠和记忆研究员,Sadie Witkowski做了科学的尝试,证明了睡眠中学习的一些些可能性。

原文/aeon.co/ideas/how-sound-and-smell-cues-can-enhance-learning-while-you-sleep

译/思潇

编辑/小强

本文基于创作共同协议(BY-NC)

文章仅为作者观点,不代表宇宙留声机立场

我母亲有四个兄弟姐妹,所以她总有说不完的“兄妹趣事”讲给我们听。我最喜欢的一个段子,是关于我的怪舅舅多尔西和他早期的科学探寻的。

在我妈妈七岁的时候,多尔西舅舅每晚趁她入睡的时候,都在她的枕头下放个随身听,循环播放一首叫“乌鸦”的诗歌朗诵(这首诗是 埃德加·爱伦·坡 于1845年时写的)。

就这样一晚又一晚的反复播放,他想验证他的妹妹能否在睡梦中不自觉地背下这首诗来。

而据我妈妈后来说,她的确仍然可以记住那诗的前几行,可那是因为她每次都会被播放机开始的按键声吵醒,所以在每晚诗歌开始朗诵时,她都是醒着的。

我舅舅终是没能让我母亲实现在睡梦中学习,但现在看来,他的一些想法其实并非太过荒谬。

当“睡眠学习”(也称“睡眠教学法”)的把戏被揭穿,我实验室的神经学家以及一些其它人开始研究可能在睡眠中增强记忆的方法,比如利用诸如声音提示的刺激方式。

早期的研究者们犯了和我多尔西舅舅一样的错误,就是他们以为我们可以在睡眠中潜移默化地学到一些新的东西。

就像那些反乌托邦小说 ( 作家奥尔德斯·赫胥黎的《勇敢新世界》1932) 描述的那样,试验者们将这个睡眠学习实验建立在“睡眠和催眠状态是一回事”的前提上。

在 1920 年的时候,一些研究者相信,他们可以通过向被试者播放音频录音,使他们在睡眠中学习到新的信息。

借此噱头,一些商家也开始在兜售他们的学习设备。这有点像电视剧“德克斯特的实验室”中“大奶酪”的那一集,剧中天才男孩试图利用很多小工具让自己在睡眠中学习法语,但最终以失败告终。

直到 1950年,研究者们才发现被神化的睡眠教学法其实和睡觉一点关系也没有

相反,它的神奇之处在于它在唤醒意识,而非削弱。

辟谣者可以通过当时相对成熟的脑电图技术(EEG)证明,就是将电极放在受试者的头皮上来测试他们的脑电波状态。

研究者们可以看到,睡眠学习者们实际上是醒着的(有些方面我们今天依然在研究中),他们最终的结论是把睡眠当作一种认知工具。

而 50 年后的今天,我们发现在睡眠中改善记忆功能是可能的,只是不是像之前设想的那样。

2007年,德国鲁比克大学的精神学家比约恩拉拖和他的同事们的研究表明,那些和之前学习过程有关的气味,可以对睡眠中的大脑起到暗示作用

http://science.sciencemag.org/content/315/5817/1426)。

像玩九宫格记忆游戏一样,研究者告诉受试者们物品所在的位置。在他们的记忆过程中,让他们闻到玫瑰的香味。

接下来,他们让受试者们在实验室里睡个好觉,当研究者检测到他们已经进入深睡眠时(显示为缓慢脑电波),再一次让他们闻到玫瑰花香。

当受试者醒来时,他们可以明显好于之前地记住物品所放的位置。而这个对气味的提示,只有出现在人们学习过程中和慢波深睡眠时才有效。

也就是说,如果他们在还没入睡时,或只是在快速眼动睡眠中时(REM sleep),这个气味对他们的提示就不起作用了。

这个发现看起来太过理想以至于不太像是真的。

我们真的可以通过給记忆贴上气味的标签,并说服我们的大脑在睡眠中进行彩排,就能增强学习记忆力了么?

于是,在起初那篇论文发表之后,又出现了各式各样的研究来验证这个发现。这其中甚至还有研究者尝试用其它东西做提示,例如他们用声音代替了气味。

在我工作的西北大学认知神经学帕勒实验室中,有好几篇已发表的论文都证明了神经学家可以将某个声音和特定的物品联系起来,然后可以单独激活这组联系。

比如,在玩九宫格记忆游戏的时候,有一只猫在左下角,一个茶壶在右上角。

当你看到猫的时候,你听到了猫叫;当你看到茶壶的时候,听到了水烧开的气鸣声。

接下来,当你在慢波深睡眠中,只让你听到其中一种声音,比如猫叫声,那么当你醒来时,你对那只猫的位置的记忆远远深于对茶壶位置的记忆。

请注意,你起初对这两个物品位置的记忆都是一样的,而在睡眠中的声音提示,有偏向性地改善了你对猫的位置的记忆。这种有选择性地激活特定记忆的能力被称为“目标记忆重现(TMR)”。

我们这么命名,是因为我们相信,播放声音提示就像是重新激活了先前任务中记住物品位置的学习记忆。

我们实验室认为,这个记忆重放使得大脑加强了该记忆的呈现,从而导致了更好的回忆能力。

在小白鼠的类似声音关联学习实验中,脑科学家丹尼尔本多和麻省理工学院的马太威尔逊也发现了一摸一样的反应

(https://www.nature.com/articles/nn.3203?foxtrotcallback=true)。

神经学家们现在开始将这个“目标记忆重现”发现运用在工作上。我们小组一项最近的研究,是关于一些诸如“吉他英雄”类的游戏。

在游戏里,玩家像音乐家那样站在舞台的中央。詹姆斯安东尼,现在就读普林斯顿大学的博士后,当时还是研究生的他参与了我们的项目。

他被要求用键盘学习两首由四音符组成的曲子。就像真实的游戏那样,音乐会以从屏幕上方掉下来圆圈来展示,然后他需要用键盘敲击回应。

在他将两支曲子都同样掌握好后,他被要求去睡个觉。

在睡眠中,我们给他播放其中一首曲子去给他大脑发出暗示。当他醒过来再次开始学习的时候,他对那首在睡眠时播放的曲子的表现超过另外一首。

设想一下,借助这个发现,你可以多快地掌握到一个乐器或一首歌啊,你需要做的,仅仅是在睡觉的时候向你大脑展现关于之前学习的提示!

虽然一些翻译的文献开始浮出水面,我们仍然不清楚“目标记忆重现”和“睡眠提示”的大致边界在哪里。在 2017 年的论文中(http://europepmc.org/abstract/med/28697944)

我们实验室的博士后研究者劳拉百特灵克和他的同事们发现,“目标记忆重现” 提示在快速眼动睡眠中引发了更好的词汇记忆。

这个暗示被放在了被测者下午觉过程中。从这个研究来看,快速眼动睡眠在与先前记忆网络整合上占有利地位。

我们还有一些悬而未决的问题,比如:外语学习会因此而受益么,是只在单词记忆上有效,还是语法学习也会同样有效呢? 这个研究是否可以用来帮助老年人保持记忆力?在激活一些记忆的同时,是否有另外一些记忆会被更快的抹掉呢?

我个人感兴趣的课题是,那些被重新激活的记忆是否在暗示过程中被改变了。

我近期在研究,这些提示物是否让整个记忆系统保持了对细节的记忆,还是可能仅仅巩固了对事物主要框架的记忆而丢失了外部细节。

或者,“目标记忆重现”也许可以帮助我们加强全方面的记忆巩固,只有那些没有被提示的部分显示出了认知成本。

我们有一些预想,而且很多新的解决这些问题的方法会不停地涌现出来。

但是我们对大脑睡眠的认识仍只在起步阶段。对于这个占据我们生命三分之一时间的活动,我们现在的问题仍然比答案要多。

也许我的怪舅舅多尔西真的对未来关于睡眠的研究早就有了先见之明。

冥想时刻

虽然科学实验证明了声音或者味道能在人睡眠过程中帮助学习,但是离我儿时的梦想还差距太远。这么复杂折腾真的有必要吗?冥想君认为还不如好好睡觉,甜睡到天明(捂嘴笑)。

 

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