文摘
我们所有人的睡眠。而成年人花三分之一的时间睡着了,你是年轻的,你的睡眠。然而,这并不意味着儿童和青少年都懒惰在床上花太多时间。事实上,睡眠不足通常会让人觉得累,不那么有效,无法集中精神。你不仅应该避免这些后果糟糕的睡眠,但你也应该优先考虑良好的睡眠。良好的睡眠恢复你的身体和大脑,提供了一个机会,可以让你的大脑重新组织本身在忙碌的一天。在本文中,我们考虑为什么睡眠支持记忆尤为重要。记住,你的学习能力和完善你的大脑是非常在童年和青春期,所以睡眠在这些阶段尤为重要。我们解释了大脑和睡眠之间的联系变化随着你年龄的增长,以及为什么睡眠应该是你的学习进度的一个重要组成部分。
当你在学校考试越来越近,有时候感觉在这么短时间里有如此多的学习。为什么浪费时间在床上时,你可以利用这段时间学习?熬夜补习一些额外的学习时间似乎是一个诱人的想法,但对你的身体和大脑睡眠是至关重要的。它会使你健康和恢复你的精力,所以你感到警觉和活跃的第二天。睡眠对大脑还提供了一个时间改造和完善其结构和功能您的个人需求和体验。睡眠中的大脑不仅是重要的对于一般大脑发育but-fortunately-also做一些很重要的工作在你的记忆。科学家已经证明,在睡眠中大脑的活动有助于新知识保存到内存以及进行第二天的学习做准备。这意味着花时间睡觉比试图把一个“开夜车”在备战考试。虽然这一生中是很重要的,能够重塑你的大脑和你的学习能力是在童年和青春期,所以在这段时间你的睡眠。
睡眠的大脑
在睡眠中的大脑并不总是做同样的事情。良好的睡眠周期通过不同的睡眠阶段,由肌肉和眼球运动,小的活动在大脑中神经细胞(称为神经元)。科学家可以测量这个活动通过将小传感器旁边一个人的眼睛,下巴上的头而睡(见的人图1)。有时神经元法案很快和混乱,类似于当大脑清醒,忙。这是案例快速眼动睡眠(REM)睡眠阶段,在此期间眼睛是移动非常快,非常放松,肌肉和大脑是从事非常生动的梦。剩下的睡眠阶段是指在non-rapid眼动睡眠(非快速眼动)。在非快速眼动睡眠期,大脑活动我们看到的短脉冲睡眠纺锤波(见图1)。深度非快速眼动睡眠期间,大脑中的神经元显示缓慢有节奏的活动类似于巨大的海浪在海里(图1),称为慢波。正因为如此,非快速动眼睡眠通常被称为慢波睡眠。睡眠纺锤波和慢波都是专家重塑大脑,这意味着他们存在,大脑正在形成。
- 图1——我们如何衡量睡眠。
- (左)我们测量神经元的活动,使用小的眼睛,和肌肉传感器。(右)的活动显示在电脑屏幕上左右摇摆的线。光在非快速眼动睡眠期(粉红色区域)我们发现睡眠纺锤波的大脑活动。更深层次的非快速眼动睡眠期间被称为慢波sleep-chin肌肉放松(线变得越来越平)和曲线代表大脑活动变得非常缓慢和大(慢波)。在REM睡眠(蓝色区域)的肌肉活动是最低的,大脑活动变得更快,眼睛开始快速的锯齿形运动。
大脑在重建
作为一个新生,你花更多的时间比醒着睡着了。但是你年纪越大,越少你的睡眠。不仅仅是睡眠的数量变化发展,但重要的是,不同睡眠阶段之间的平衡也变化。一般来说,随着你年龄的增长,你会越来越少的慢波睡眠,而光非快速眼动睡眠期的比例增加(图2)。科学家认为,这些变化在睡眠可能告诉我们大脑重建自身的潜力。
- 图2 -睡眠如何在整个寿命的变化。
- 年长的人,他们花更少的时间睡着了。此外,快速眼动之间的平衡和非快速眼动睡眠期的变化在儿童时期,随着孩子年龄的增长,更少的时间花在非快速眼动睡眠期,所谓的慢波睡眠(改编自Roffwarg et al。1]。从AAAS允许转载)。
从婴儿期到青春期,大脑进行重大重组和优化处理你的日常需求和体验。新的大脑细胞之间的连接建立,连接你不需要被删除,和信息的沟通重要的神经元追踪加速。至关重要的是,当一个特定部分的大脑正在重建,在那个区域的神经元表现出更多的慢波睡眠期间缓慢有节奏的活动。例如,科学家在瑞士记录睡眠40的儿童和年轻人,并测量他们的性能在某些任务(2]。有趣的是,他们发现慢波睡眠最强大的大脑区域负责技能参与者学习在每一个年龄,和这些大脑区域的慢波有较弱的一旦技能更好的发展。例如,在童年后期当孩子得到很好的执行复杂的运动,像骑bike-maybe甚至hands-free-slow波中最强大的大脑区域负责执行动作。科学家们也看到了这种优化大脑结构当参与者的大脑扫描仪:大脑的外层,大脑皮层在这些地区薄,反映出大脑的“微调”更高效地执行任务。这些慢波之间的关系、技能和大脑结构导致研究人员认为看在睡眠时慢节奏可以帮助我们了解大脑是如何发展的。
与慢波下降随着大脑的成熟,描述光非rem睡眠的睡眠纺锤波得到更多和更快的整个童年和青少年时期。一些科学家认为睡眠纺锤波的加快在童年和青春期反映更快和更高效的大脑的不同部分之间的通信。在我们的研究中,我们发现孩子显示增幅最大的纺锤波的数量超过7年的表现要好于一般心理能力的测试在年龄在14到18岁3]。不幸的是,我们还不知道如何帮助大脑发育的纺锤波,这是一个令人兴奋的领域,科学家们仍在试图理解。
缓慢而稳定的赢得了比赛
通过观察睡眠,我们可以理解大脑如何变化随着孩子年龄的增长和学习新的技能,就像骑自行车。然而,睡眠执行另一个重要的任务。它能帮助你形成长效记忆的新事实,就像你在学校学习的信息。
大量的实验表明,睡眠可以帮助你记住你学到的新东西。有些研究甚至表明,记忆会得到更好的睡眠,没有任何额外的学习!例如,约克大学的研究人员教7 - 12岁的儿童新单词在早上或晚上(4]。当研究人员测试12小时后孩子们的记忆,那些学会了在晚上,然后去睡觉可以记住更多的单词比孩子一整天都保持清醒。事实上,他们可以记得更多的单词比以前他们上床睡觉。怎么能这样呢?
科学家认为,大脑有两个不同的学习系统,一个快速和缓慢。这两个学习系统可以快速想到缓慢的乌龟和兔子在古老的寓言。的故事,兔子的速度迅速在他与乌龟赛跑。满意他的进步和获胜的信心,他打了盹中途让乌龟缓慢而稳定的超越和赢得比赛。一个学习系统在大脑中就像快速兔:它能帮助你白天很快学习新的信息,使信息能够在内存中。然而,第二个学习系统慢得多,也更明智,像乌龟,仔细链接新的信息我们已经知道的东西。这慢学习系统在长期的胜出,在未来帮助你记住新信息。一样的故事,“乌龟”记忆系统可以在当你给你的大脑一个睡眠的机会。
研究表明,一个区域在大脑深处的海马体)在快速学习像兔子,而大脑的外层(大脑皮层)像乌龟缓慢(见图3)。在慢波睡眠中,海马快速重复白天学到的信息,沟通学习进度缓慢的大脑皮层。许多科学家认为大脑表现出一系列非常具体的慢波,睡眠纺锤波,海马体和非常快的电波,允许两个系统相互交流学习。这对长期沟通加强脆弱的记忆和链接用旧知识已经储存在大脑皮层(5]。比利时科学家表明,加强记忆过程可能发生即使在午睡(6]。他们教8 - 12岁的孩子一些“魔法”含义的对象(例如,一个对象可以通过门,看到另一个对象可能会停止下雨),然后测试他们的记忆力为这些协会同时测量大脑活动。后立即学习,海马体对学习意义。一半的孩子花了90分钟的午睡,而另一半保持清醒。在第二个记忆测试,只有孩子睡显示更大的大脑活动在大脑皮层记忆的含义。所以,即使经过短暂的小憩,缓慢的乌龟系统可以赢得记忆比赛。
- 图3——如何慢波睡眠有助于记忆存储。
- 海马体(棕色),在大脑深处的一个小结构,是快速学习系统,可以帮助快速获取新知识。确保安全地存储在大脑中,这些新的记忆海马沟通他们学习进度缓慢的大脑皮层,大脑的外层(绿色),在睡眠中。表现出一个序列的慢波(绿线),睡眠纺锤波(粉色线),和快波(棕色线)这两个地区相互交谈,让新信息成为加强,与旧知识已经存在。
睡个好觉,醒来明亮!
现在你知道,绝对不是一个睡觉浪费时间。相反,睡眠让你记忆成为尽可能好的和持久。睡眠是至关重要的,能使你的大脑重组伴随着你的成长和经验世界,并帮助你记住所有的新事物学习。从长远来看,孩子们得到更多的睡眠在学校表现得更好,甚至做的更好比孩子在考试中保持清醒晚做额外的学习7]。所以,要确保睡眠学习进度的一个重要组成部分,和让你的大脑做艰苦的工作而你放松过夜。
术语表
神经元:↑微小的神经细胞在大脑中存储和传输信号和信息。
快速眼动(REM)睡眠:↑睡眠阶段的眼睛迅速行动,肌肉非常放松,常与生动的梦。
睡眠纺锤波:↑短时间内增加大脑的活动,我们相信帮助大脑的不同部分之间有效的沟通。
慢波睡眠:↑非快速眼动睡眠期的最深的阶段,在此期间,大脑中的神经元显示慢节律性活动(慢波),被认为是重要的持久存储记忆。
大脑皮层:↑大脑的外层,为长期存储知识。
海马体:↑大脑结构大脑深处,这有助于支持快速学习新信息。
的利益冲突
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
我们愿意竭诚感谢那些帮助翻译的文章在这篇文章中,让他们更容易的孩子英语国家外,和雅各布基金会提供的资金需要翻译的文章。manbetxapp在线登录在本文中,我们将特别感谢李尼基荷兰翻译。EJ被ESRC奖学金ES / T007524/1支持。BM和A-KJ项目支持的“生命节律的记忆和认知(韵)”中心的寿命心理学、马克斯·普朗克人类发展研究所,柏林,德国。A-KJ马普研究是国际学校在生命历程(生活;https://www.imprs-life.mpg.de/en)。
引用
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