人在睡眠狀態下具有學習能力：可識彆氣味|睡眠|大腦|記憶

　　科學家稱，人類可以在快速眼動睡眠（REM）中記憶新的感官信息，但是這種學習能力在深度、慢波睡眠狀態中被抑制。

　　新浪科技訊 北京時間8月10日消息，據國外媒體報道，人類可以在快速眼動睡眠（REM）中記憶新的感官信息，但是這種學習能力在深度、慢波睡眠狀態中被抑制。

　　長期以來，科學家一直思考為什麼我們需要睡眠，儘管睡眠現象在動物王國中無處不在，睡眠的確切作用仍是一個未解之謎。雖然多項研究表明，嚙齒類動物和人類有助於鞏固以前學習的記憶，而問題在於睡眠時是否能學到新的信息。8月8日發表在《自然通訊》的一項研究報告顯示，睡眠狀態下大腦可以學習新的信息，但只在快速眼動睡眠階段，這一階段通常是造夢時間。

　　未參加這項研究的荷蘭拉德堡德大學博士後研究生托馬斯·施賴納（Thomas Schreiner）說：「當前最有趣的一個研究結果是，編碼感官記憶是特定於某些睡眠階段的。雖然研究報告作者在睡眠期間描繪了神經狀況的第一步，但顯然需要更多的研究來闡明這些過程的神經基礎。」

　　為了評估人們在睡眠時的學習能力，研究人員在參與者睡眠白噪音狀態下加入了各種聲音模式，該研究報告合著作者、巴黎西德·庫韋德爾實驗室博士生托馬斯·安德里隆（Thomas Andrillon）說：「我們決定使用白噪音是因為這是一個非常複雜的例子，我們感興趣的是，在睡眠狀態下是否可以進行複雜的自動學習。」 白噪音，是一種功率頻譜密度為常數的隨機信號或隨機過程。換句話說，此信號在各個頻段上的功率是一樣的，由於白光是由各種頻率（顏色）的單色光混合而成，因而此信號的這種具有平坦功率譜的性質被稱作是「白色的」，此信號也因此被稱作白噪音。

　　安德里隆和同事在睡眠狀態下對20名健康志願者進行了腦電圖、電眼造影和肌電圖監控，整個晚上，研究人員在清醒狀態、快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠中引入一系列新的聲音序列，第二天早上，研究小組測試了參與者在不同睡眠階段聽到聲音模式的識別能力。

　　安德里隆說：「我們發現在快速眼動睡眠下引入新的聲音序列，將顯著提高聲音識別能力，這一結果令我們感興趣的是，我們發現參與者在非快速眼動睡眠下識別新聲音序列能力較差。」

　　在對參與者睡眠中腦電波信號的進一步分析中，研究人員發現在非快速眼動睡眠較淺階段下腦電波的學習能力，非快速眼動睡眠較深階段缺少這種學習能力，這表明這個階段出現學習能力抑制。

　　安德里隆說：「這項研究結果將有助於解決記憶中睡眠作用的兩種不同理論。」一方面，科學家認為睡眠有助於增強記憶，該理論是基於多項觀察研究得出的，但是這些研究多數是在嚙齒類動物實驗中獲得的。結果表明，睡眠狀態下的大腦通過重新激活前一天學習任務的神經元網路來強化記憶。

　　另一方面，科學家認為睡眠有助於維持體內平衡，釋放大腦有限資源。研究人員假設，打盹通過減少突觸連接將幫助大腦遺忘一些信息，導致微弱信息鏈接消失，同時，僅保留最牢固的信息鏈接。

　　瑞士伯爾尼精神病服務大學教授克里斯托夫·尼森（Christoph Nissen）說：「這兩個觀點在很大程度上是對立的，基本上講這項研究是記憶力增強或者降低，這主要取決於大腦狀態。」

　　德國賓根大學神經系統科學家賈恩·伯恩（Jan Born）指出，這項研究提供令人信服的證據，當某人可能改變睡眠狀態時，對他進行聲學刺激，人們可以在快速眼動睡眠狀態下獲得新的知識信息，這意味著科學家無法確定在快速眼動速度階段大腦處於學習狀態，或者大腦進入一種局部清醒模式。

　　安德里隆稱，到目前為止，我們還不能確定這是否適用於其它更有趣的記憶，比如學習一門新的語言。雖然其它研究發現人類在睡眠能識彆氣味，但多數研究發現睡眠狀態下的大腦無法學習更複雜的記憶。這項最新研究會產生更廣泛的影響，尤其是嘗試操縱睡眠狀態，近年來，商業公司開發研製一些設備用於記錄和改變人們的睡眠習慣，理解人類睡眠狀態是非常重要的。（葉傾城）

推薦閱讀：