16、记忆力与睡眠关系的研究

2020-08-22 20:49阅读：

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《睡眠的故事》读书笔记：
16、记忆力与睡眠关系的研究

16、记忆力与睡眠关系的研究

当我们在电脑上记录一些事或写一段文章后，我们总是习惯性地按一下保存键，以使我们刚才做的工作保存下来。那睡眠是否也有类似保存键的作用呢？很久以前，人们就认识到睡眠能帮助我们提高记忆力。公元前35-100年，罗马著名教育家昆提利安就说过：这是一个奇怪的事实，尽管不太明确，一夜睡眠以后可以增加记忆的强度。原先认为是忘切的主要原因实际上却是增加了记忆功能。
1924年，德国的研究者约翰.詹金斯和卡尔.德朗巴克将清醒与睡眠作了一个对照比较（一个头对头的对照研究），以了解到底是谁对记忆有帮助。参与者首先学习一组字母表，接着分成2组，一组睡眠而另一组清醒，8小时以后，测试他们还记得多少。结果发现，睡眠组记住的信息量明显多于清醒组。后来他们的研究又被重复了多次，结果发现：与清醒组比较，睡眠组的记忆力平均可提高

20-40%左右。正如前面所说，睡眠的变化在人类进化史上是一个非常重要的里程牌，有助于我们祖先记住食物、水、同伴及捕食者的位置，从而更具有生存下来的优势。
但直到上世纪五十年代，随着NREM及REM睡眠的发现，才使我们能科学地了解睡眠对于记忆的帮助。开始的研究是集中在究竟是哪一种睡眠期有助于我们记忆力，记住日间学到的医学、生存、及商务知识。是NREM睡眠，还是REM睡眠？
两组志愿者进入了研究，学习以后就给予睡觉。但不同的是，1组只睡上半夜，那是充满NREM的睡眠；而2组只睡下半夜，那是充满REM的睡眠。两组睡眠时间相同，那究竟是哪一种睡眠更有利于记忆呢？结果发现1组能记住的信息远超与2组，NREM睡眠取得了胜利，就是NREM更有利于记忆。进一步研究在本世纪初开始进行了，在学习以后，给志愿者8小时的睡眠，同时记录8小时内的NREM时间和REM时间，第二天上午进行双盲测试。将测试成绩与志愿者的脑电图进行比较，结果发现：NREM睡眠越多，记住的信息量也就越多。甚至可以根据NREM的量来估测你能够保存多少信息量，NREM与记忆力之间有一定的量化关系。
更进一步研究，是最近应用脑核磁共振来进行的。研究脑的不同部位，在睡眠前和睡眠后对记忆功能的影响。结果发现一些信息在2次检测中来源于脑内2个完全不同的部位。睡眠前我们发现某些信息来源于志愿者的海马区域，这是一个临时记录储存区。但是，经过一夜足量的睡眠后，第二天早上我们发现事情有了惊人的变化，记忆部位游走了，不再出现在海马区域，这些信息出现在新皮质区域，一个更高级的、能永久保留记忆的区域。很明显，在夜间记忆从临时储存区海马来到了新皮质区域安了家，睡眠中梭状波的长波信号就是运载着那些信息的载体。而NREM睡眠中的睡眠梭状波就是作为载体，将信息运送储存在更安全、更长久的部位，睡眠的作用功不可没。这就是为什么清晨记忆力好好一点的原因，因为清晨由于海马区已腾空，容易记住学进去的知识，学习效果当然要好一点，适合学一些需死记硬背的知识；而到晚上，海马内存已满，再添加信息进去也不容易留住，记忆力就要差一点，适合学一些需逻辑推理、分析综合的知识。
（图1：海马在脑内的位置，左右各一，如手指状）

16、记忆力与睡眠关系的研究

（图2：因长得像海马，故以海马命名）

16、记忆力与睡眠关系的研究

综合以上描述和研究，我们认识到在NREM睡眠期间，通过睡眠梭状波建立起来的在大脑海马与大脑皮质之间的联系协调是非常完美的。依靠转移信息记忆包，将信息从临时储存部位海马发送到永久储存部位大脑皮质，一方面可使记忆得到永久保存，另一方面又腾空了海马区域，为第二天更多的信息进入留下足够的空间。这个过程日夜反复循环进行，睡眠不断修饰调整着这一过程，接受、短期储存、转移、永久保存、腾出空间，再次接受。而且，我们发现，那怕是一个20分钟左右的瞌睡，只要含有足量的NREM睡眠，都能够巩固这一进程，提高我们的记忆力。现在还不清楚人在清醒状态时，海马是否也向大脑皮质转移信息，但肯定是不多的，因为海马在白天的工作主要是接受信息。只有在人睡眠以后，丘脑这扇大门关上，将所有外界信息都挡在外面时，大脑才有时间处理内务。海马此时也抓紧时间，将白天接收到的信息整理、分类、打包、转化成电脉冲形式，输送到大脑的不同部位。同时大脑的各个部位也已作出调整，准备好接受这些信息的到来，并转化信息，进行储存。这些需要高度的协调，只有在NREM睡眠时完成，所以NREM睡眠的时间越长，处理和储存信息的工作就越完善。而一到REM睡眠时，大脑各个部位又都各忙各的去了，顾不上再来转移、储存信息了。当然，当所有信息都处理完毕后，再睡下去也就没有多少用处了，这也解释了为什么经一周严重欠睡之后，周末补睡效果不好的原因。
对婴儿、儿童、青少年的研究发现，NREM增强他们记忆功能的作用更强、更得益。对于40-60岁的中老年，NREM继续帮助他们获得和保存新的信息。随著年龄上升，NREM睡眠及记忆力都在下降退化。在生命的每一个阶段，这种NREM与记忆力的关系都可以看到。不仅仅在于人，研究发现黑猩猩、倭黑猩猩、红毛猩猩在睡眠以后，都能更好地记住食物的种类及位置。更低等一些的生物，如猫、老鼠、甚至昆虫，都能从NREM睡眠中收益，增强他们的记忆力。
睡眠不仅能保留那些在睡觉前学到的知识，而且甚至能挽救那些似乎已被遗忘的信息。换言之，通过睡眠你将重新找到入口进入那些似乎已被你遗忘的记忆。就像计算机的硬盘一样，有些文件损坏了，进不去了，睡眠在夜间提供了一个恢复文件的机会，从一堆被遗忘的文件中将它找出来，修复文件、恢复记忆。以致第二天早晨起来能轻松地找到它们、使用它们。“噢、我现在想起来了”，往往意味着你有了个好的睡眠。

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