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為大腦而睡
睡眠並非不清醒。睡眠遠勝於不清醒。夜間的睡眠精緻複雜,充滿活躍的代謝過程,而且有一系列經過特意安排的獨特階段。
腦中有無數功能的修復要仰賴睡眠,且並非單靠其中一種形式的睡眠就能完成。睡眠的每個階段,包括淺度非快速動眼睡眠、深度非快速動眼睡眠、快速動眼睡眠,在夜晚的不同時段對腦提供不同好處。因此,沒有某種形式的睡眠比另一種更重要這回事。失去任何一種睡眠,都會對腦造成損傷。
睡眠對腦的許多好處之中,記憶是特別令人讚嘆的例子,我們的了解也最多。睡眠有助記憶已一再獲得證實:在學習之前的睡眠,幫助你的腦準備形成新記憶;在學習之後的睡眠,可鞏固記憶、避免遺忘。
學習之前先睡飽,把學習能力補充好
在學習前的睡眠,能夠讓我們從頭產生新記憶的能力重新振作,而且這件事每天晚上都在進行。我們醒著的時候,不管有意無意,腦隨時在獲取並消化新訊息,這些稍縱即逝的記憶,會由腦中一個稱為海馬迴(hippocampus)的區域捕捉下來。記住那些基於事實的訊息,也就是多數人認為的課本式學習,例如記住某人的名字、新的電話號碼、自己把車停在哪裡,過程中海馬迴會吸取這些流過的經驗,並把細節連結在一起。
海馬迴是腦中長得像手指的長形構造,你的大腦有兩個海馬迴,兩側各有一個,那裡是新記憶的短期儲存處,也就是暫時儲存訊息的地方。可惜海馬迴的儲存容量是有限的,就像相機的底片膠卷,或者用更與時俱進的比喻來說,就像USB隨身碟。一旦超過儲存容量,你就可能無法吸收更多訊息,或者新記憶必須覆蓋過另一筆記憶,這種情況稱為干擾遺忘(interference forgetting),同樣糟糕。
那麼,腦又如何處理這種記憶容量問題?好些年前,我的研究團隊想知道睡眠是否藉由檔案轉移的機制,來解決儲存空間不足的問題。或許睡眠把腦中新近獲得的記憶搬到長期儲存地點,藉此釋出短期記憶的儲存空間,所以我們醒來後學習新事物的能力又恢復了。
白天小睡幫助記憶
我們先用白天的小睡來測試這個理論。我們徵召了一群健康的年輕成人,隨機分配到午睡組和不睡組。中午時,所有參與者都要經歷一段嚴酷的學習過程(記住一百張人臉與名字的配對),目的在於增加海馬迴的負擔。一如預期,兩組參與者的表現相當。