文摘
睡眠将消耗你生命的三分之一。你不能避免它,你也不应该那样做。良好的睡眠可以使你感到精彩。但还有更多。睡眠对学习也是至关重要的。你是你的记忆,你的消费习惯可能取决于你的大脑会在你睡着的时候。本文将介绍一些新的实验这一主题,和一些意想不到的发现。每一天,你获得各种各样的新知识。包括你读的东西,你在学校学的东西,新闻的朋友,和你自己的创意想法或图片。也许在你放下那本书读。 Later, many of these memories can be difficult to remember. Recent scientific findings are helping us understand how brain activity during sleep aids remembering.
我们睡觉时大脑是远离闲置。没有人知道为什么。把电脑睡觉,它只是停止,什么也不做。不是我们的大脑。然而,我们并不太了解,醒来我们的大脑一直在做什么。
神经系统科学家有许多方法来观察大脑活动。而他们有许多解释这些神秘的睡眠中的大脑内发生的事情。
这是一个想法。想象一个家养小精灵,忙了整个晚上,就像在哈利波特的世界。作者j·k·罗琳的家养小精灵描绘成一个生物曾像一个奴隶的向导,向导每晚无形清理烂摊子。但这“house-elf-of-the-brain”将努力加强宝贵的记忆和南瓜不重要的。你能想象一群微型家养小精灵组织记忆在你的大脑?也许这就是记忆第二天早上在良好的工作秩序。
是的,这是一种幻想,而不是神经科学。但是我们的大脑面临一个巨大的挑战。我们需要抓住重要的记忆,为了实现这一目标,它可以帮助忘记不重要的。所以,像魔法需要使学习取得成功。
每一天,无数的记忆储存在你的大脑。不久,他们就可能被遗忘。从上周的中间选一天。你能记得多少关于那一天吗?机会是,大多数创建的记忆,天已经消失了(或哈利波特可能会说,“长桌的”)。
如果你想抵消这个失忆呢?你已经知道怎么去做!你练习你所学到的。它是一样的演员做当他们排练行一出戏。
当你想要记住的东西,把它的头脑和排练,反复。
的一大挑战认知神经科学是解释新信息进入你的大脑。我们也调查演练如何帮助。努力工作你花记得回报,原因是大脑网络改变当你使用它们。所以,当你还记得什么,记忆变得更强。
但这并不是唯一的选择,加强记忆。我们睡觉时也会发生。我们不需要计划排练记忆在睡眠中。我们这样做自然醒来,没有意识到这样做。
听了基调
最近的一项科学突破帮助连接记忆和睡眠。它涉及一系列的实验与声音。如果一个长笛扮演一个柔和的语气虽然学习一个事实,一个人的声音和事实有关。之后,在睡眠中,笛子的声音可以软足以唤醒的人,但仍然提醒他们的事实。,当这一切发生的时候,大脑网络参与记忆改变的事实。
大多数科学家研究睡眠习惯认为听力在睡眠时效果不是很好。这一观点不完全正确。2009年,我和我的学生发现,柔软的声音可以用来研究记忆彩排在睡眠中(1]。我们得出的结论是,听起来是“记忆提醒”,因为他们改变了存储最近的记忆。
科学家们在几个不同的国家已经多次重复这种类型的实验(2]。通常,学生发挥关键作用。在我们的实验中,学生首先学会50照片出现在电脑屏幕上。例如,他们可以看到一个长笛在左上角和右下角的订书机。每个图片一起出现特定的声音。这种学习不是那么有趣玩视频游戏相比,但学生们合作,学会了所有的位置。接下来,每个学生打盹。他们醒来之后,我们测试,看看他们记住。他们不得不召回他们看到每张照片。我们测量,他们把它放置在屏幕上。 The closer they placed each picture to the spot where it belonged, the better they scored on this memory test.
的一些图片,具体的声音,带着他们在午睡。学生们睡在这。他们不知道任何声音。
我们比较记得那些照片和剩下的图片(声音不是在睡眠中扮演)。召回是更好的照片当他们睡觉时播放声音。声音播放时,大脑中的记忆储存必须改变(见视频1)。这个一般(见实验过程图1)因此允许神经学家侵入的记忆。
- 视频1 -目标内存重新激活。这个视频片段是通过美国国家科学基金会和国家科学团队。http://www.nsf.gov/news/special_reports/science_nation/sleepmemory.jsp
- 图1——这里所描述的实验通常有三个部分。
- 首先,人们学习一些新信息。新的信息可以从一本书,也可以是关于对象所在地,外来词的意思是什么,或者如何执行一段音乐。第二,在睡眠时,这些信息可能被重新激活,所以它是更有效地存储在大脑。钟的声音,例如,可以提醒睡眠中的大脑从一本书的信息,学习期间如果铃也响了。同样,气味可以礼物当学习完成,然后再提出在睡眠中。记忆在睡眠中提醒信息牢牢记住的可能性增加。在第三部分的实验中,有一个记忆测试。重新激活记忆改善的信息。这些实验帮助我们理解学习的正常过程。似乎我们每晚睡眠时,我们的大脑忙于练习和回忆我们学到的新东西。 Of course, it is also helpful to rehearse memories when we are awake. Why memory rehearsal might be particularly helpful during sleep is presently unclear, although the brain produces intriguing electrical signals that seem to hint at what’s going on inside. These and other mysteries are waiting to be solved by the neuroscientists of the future.
记忆的黑客
本研究我们向前移动在理解记忆是如何存储在大脑中。这些发现提出了一个可能性。也许人们可以选择在家睡觉时重新激活记忆。为什么这样做呢?一个原因是,我们可能不会得到足够的睡眠。甚至当我们做,睡眠可能不会完全工作。我们可能会不知不觉地排练我们宁愿忘记的东西。你的睡眠充满任何烦人的记忆吗?或许你可以排练你真正想要记住。
有许多使用睡眠提高学习的可能性。2015年,研究人员帮助学生学习一门外语使用相同的基本方法(3]。学生们首先花了一些时间学习荷兰语单词。再次提出了一些单词后,当学生们睡着了。当他们醒来时,他们知道单词的含义提出当他们睡着了比那些不是当他们睡着了。在类似的研究中,我们提高了学习对学习一门新语言的语法规则重要(4]。我们还在睡眠中加强音乐技巧(5]。在这个研究中,学生首先学会执行两个歌曲在键盘上。就像《吉他英雄》游戏:动圈引导学生按键以恰当的方式来生产每首歌。然后午睡。之后,学生们更好地演奏这首歌已经悄然呈现给他们当他们睡着了。
我们学习一些技能和习惯不了解,我们正在学习他们。这种类型的学习的技术术语内隐学习。一个例子是在睡眠中磨牙的坏习惯。如果你这样做,你怎么能学会停止?很难控制你只做什么当你睡觉。我们的想法是,特殊的声音播放在睡眠期间可能会有帮助。首先,人们会学会释放自己的下巴,当听到“放松”。同样的声音可以提示他们放松下巴在睡眠中。
这样的新想法需要被测试。我们还不知道他们是否会工作。但是我们希望,因为其他各种实验结果。例如,我们的睡眠方法与另一个习惯,当我们用它来帮助加强培训,减少偏见(6]。
了解我们的实验,考虑以下。我们都逐渐接普遍信仰群体暴露在电影、电视等。这是一个自然学习的一部分。我们可以捡起这些想法(归纳)在不知情的情况下,甚至没有同意的想法。的思想可以影响我们的思想和行为向这些群体。下面是一个具体的例子。很久以前,一个共同的原型是女人不够聪明的科学家。科学家们在电影和电视中通常是由演员扮演老,秃头,白人。原型可以产生无意识的社会偏见。这种类型的偏见对一群人经常影响我们如何对待他人,我们不必意识到这种影响。但像其他类型的学习,这些习惯的偏差可以通过训练改变。例如,重复体验满足女人了不起的科学家可以减少你可能会从媒体的偏见。我们的实验表明,记忆提醒在睡眠中可以加强训练减少常见的偏见的人。
研究也可能产生的方法实现在睡眠中使用内存提醒其他有价值的好处。例如,学习之后可以真正重要的人遭受脑损伤。病人可能需要恢复正常说话或移动的能力。康复课程的目标是在某些大脑网络学习速度。复苏取决于这种学习过程。每周只有几个小时的治疗,这可能需要一段时间康复工作。Sleep-assisted治疗可以用声音与动作相关病人正在努力学习。每晚播放这些声音可能会加快人的复苏。未来的实验将希望展示如何做这项工作。
内存黑客可以有害吗?
修改记忆可能成本的新途径。到目前为止,我已经强调的方法来帮助人们。但这些方法还伤害人吗?
作者奥尔德斯·赫胥黎想象多么不好的事情可以在他的小说,勇敢的新世界(7]。在这个故事中,国家通过赫胥黎称之为“hypnopedia控制其公民。“这是婴儿和儿童睡时,教它们特定的方式思考。每个人都被分配一个特定的社会角色,一些高和低。和他们都说服消费者买东西和渴望。因为他们的训练,人在这个世界上似乎别无选择,只能承担他们的责任和接受他们的分配状态。
我们必须认真的新技术。人们不希望他们的记忆在睡眠中被改变,并没有征得他们的同意。滥用这种方法是有可能的。例如,一个不道德的酒店所有者可以信息给酒店客人睡觉时。客人可能会收到不必要的广告甚至不知道它。我们需要警惕的方法改变记忆在睡眠中不滥用。
在实验中我所描述的,过程需要一些培训。人们总是清醒在这培训和学习没有隐藏。一种方法让一个人在睡眠中避免不必要的内存变化是行使拒绝选项被教的。
神经科学已经打开门为指导新的可能性睡眠中的大脑更好地工作。在某种意义上,就好像家养小精灵真的清洁你的大脑在你睡着的时候。进一步科学在这些新的方向努力,更好的理解睡眠中的大脑可以带来许多不同的好处。在理想的情况下,本研究将给我们理由treasure-rather多于憎恨我们需要睡眠。
术语表
神经系统科学家:↑科学家们研究大脑和神经系统。
认知神经科学:↑这部分的神经科学与调查心理功能。
大脑网络:↑一组大脑细胞(神经元),可以一起活动。学习涉及到这样的大脑网络的变化。神经科学家使用术语“神经可塑性”来指代这些变化在网络中神经元彼此连接。
内隐学习:↑发生的一种学习没有人意识到他们所学到的。这种学习后,在获得一种技能,习惯,或过程,人们可能会以不同的方式思考和行动,没有意识到他们的想法和行为已经改变了内隐学习。
无意识的社会偏见:↑一种习惯的学习,我们获得一般的群体观念。这些偏见影响我们如何对待他人,有时不公平,即使我们没有意识到我们的行为都是由这个学习。
利益冲突声明
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
确认
一些研究导致这些结果得到美国国家科学基金会的资助。我感谢我很多合作者在这个研究中,和我的朋友玛西娅Grabowecky,约翰•Kounios和丽莎穆尼奥斯帮助写作。本文基于最初发表的一篇文章LiveScience.com。
引用
[1]↑Rudoy, j . D。沃斯,j·L。维斯特伯格,c, E。佩拉,k . 2009。加强个人的记忆在睡眠期间通过重新激活。科学326:1079。doi: 10.1126 / science.1179013
[2]↑Oudiette D。佩拉,k . 2013。升级睡眠中的大脑和有针对性的记忆复活。Cogn趋势。Sci, 13:142-9。doi: 10.1016 / j.tics.2013.01.006
[3]↑称T。拉希,2015 b。在睡眠期间提高词汇学习的语言暗示。Cereb。皮质25:4169 - 79。doi: 10.1093 / cercor / bhu139
[4]↑Batterink l . J。佩拉,k . 2017。Sleep-based记忆过程促进语法概括:证据从有针对性的记忆复活。大脑朗。167:83 - 93。doi: 10.1016 / j.bandl.2015.09.003
[5]↑安东尼,j·W。、Gobel e·W。O ' hare, j·K。犹太人的尊称,p . J。佩拉,k . 2012。暗示记忆在睡眠中复活技能学习的影响。15:1114-6 Nat。>。doi: 10.1038 / nn.3152
[6]↑胡,X。安东尼,j·W。Creery, j . D。巴尔加斯,i M。Bodenhausen, g . V。佩拉,k . 2015。在睡眠期间忘却隐含的社会偏见。科学348:1013-5。doi: 10.1126 / science.aaa3841
[7]↑赫胥黎,a . 1932。勇敢的新世界。