大脑在睡眠过程中的各项活动可以加强生物的学习能力和记忆能力。在这个过程中，睡眠中的大脑可帮助人们记忆白天发生的事或学习到的知识技能，还可以选择性地记住或遗忘掉某些不想要的情感经历。
睡觉时还能记单词，不再只是梦想？！
睡觉，可以说是人类一辈子当中，占据最多时间的事情了，普通人一生中有将近1/3的时间都是在睡眠中度过的。
然而在世界上，有少量人仅仅需要很少的睡眠时间，就可以维持正常的生活和工作，并且不会觉得困乏。传言现任美国总统特朗普每晚就只睡4-5个小时，依然可以精力充沛。
不少人都羡慕这样的人，毕竟他们在别人睡觉的时候，可以继续学习和工作，这些人通常被称为短睡者(short sleepers)。但是这样的人终归是少数，据统计，大约1%到3%的美国人属于真正的短睡者，可遇不可求。
那么对于绝大多数的正常人来说，我们是不是可以有效地利用睡眠这段时间，做一些比“丧失意识”更有意义的事情呢？比如边睡觉边学习、边睡觉边追剧？
真的可以在睡觉的时候背单词？
通常，边睡觉边学习被认为是不可能的，这是因为睡眠缺乏学习所必需的自觉意识和神经化学环境。
但在一项新的研究中，来自瑞士伯尔尼大学的研究人员发现人类真的可能在睡眠时学习新的语言，比如英语、德语和西班牙语，一边睡觉一边学习的梦想并非之前认为的遥不可及。
图片来自Saper CB et al. Nature. 2005;437:1257–1263
研究人员发现，在睡觉时播放外语音频，很可能会增强人类记住新单词的能力，当然，这并不意味着可以马上让人成为外语专家，或熟练地与外国人交谈。这项相关研究结果此前发表在Current Biology期刊上，论文标题为“Implicit Vocabulary Learning during Sleep Is Bound to Slow-Wave Peaks”。
我们的大脑中有上亿个神经细胞，不管是处于清醒状态还是处于睡眠状态，它们都在不断地释放着微电流，但是每个神经细胞的微电流形态各不相同，有快有慢，也就产生了各种频率的脑电波。
基于此，脑电图可以反应出我们大脑中微电流的整体情况。在人清醒的时候，脑电波的频率很快，当脑电波的频率逐渐减慢时，人体就逐渐地或正在进入睡眠状态。
当人们在睡觉时，睡梦中的大脑活跃程度其实不亚于清醒状态。科学家们已发现大脑在睡眠过程中的各项活动可以加强生物的学习能力和记忆能力。在这个过程中，睡眠中的大脑可帮助人们记忆白天发生的事或学习到的知识技能，还可以选择性地记住或遗忘掉某些不想要的情感经历。
在这项新的研究中，这些研究人员发现大脑的学习通道在睡眠的过程中也是打开的，这就是说睡眠中的大脑仍然能够编码新的信息，并加以长期保存。此外，睡眠中的大脑也能够建立新的关联。
到底需要怎么做才能边睡边学？
在这个实验中，研究人员让处于深度睡眠期间的参与者听外语音频播放的成对单词，在每对单词中，一个是外语单词，另一个是这个外语单词对应的翻译单词。打个比方：英语MedSci，对应中文梅斯医学。
参与者在醒过来后，研究人员会再让他们听一下这些外语单词，但是没有对应的翻译单词。他们随后被要求猜测一下这些外语单词的语义并对它们进行分类。
通过这种手段，这些研究人员就可研究参与者的无意识记忆，或者说内隐记忆（implicit memory）。
研究人员发现，当参与者在深度睡眠期间听到播放的成对单词时，他们对外语单词进行分类时的准确率比随机分类提高了10%。这表明这项研究所采用的实验方法能够在这些参与者的大脑中形成记忆痕迹，即让他们的大脑发生变化而有助于储存记忆。
研究认为，在睡眠的同时进行学习的一个关键之处在于，确保睡眠中的大脑听到成对的单词。
在深度睡眠期间，人类的大脑每隔0.5秒就在上升状态和下降状态之间进行转换。在上升状态时，大脑是高度活跃和相互连接的，这时是学习的最佳时刻。
通过观察播放成对单词的时间与这些上升状态刚好匹配的频率，这些研究人员发现匹配上升状态的频率越高，记忆的效果就越好，这些参与者对外语单词进行正确分类的概率就越高。
为了进一步揭示神秘的大脑，研究人员使用了功能磁共振成像（fMRI）的工具对参与者的大脑进行成像分析。
结果表明不论参与者处于清醒状态还是处于睡眠状态，人大脑中的海马体区域和与语言相关的大脑区域都可产生新的记忆。
图片来自Current Biology, 2019, doi:10.1016/j.cub.2018.12.038
研究发现离实际应用还有不少距离
那么，这项研究是否意味着人们可以充分利用睡眠时间进行学习呢？
就目前而言，研究离实际应用还存在不小的距离，因为在实际工作中，普通人很难确保尽可能在深度睡眠的上升状态下听到成对的单词。
但至少，该研究表明了人类的大脑能够在睡眠时进行复杂的信息处理，这使得在睡眠中进行学习成为可能。
在未来，随着科学家们对睡眠的理解更为深入和全面，人类或许真的就可能在日常生活中实现边睡眠边学习的梦想。
如果这一天来临，你希望利用睡觉的时间做什么呢？
参考文献：
Sébastien Derégnaucourt et al. How sleep affects the developmental learning of bird song. Nature, 2005, doi:10.1038/nature03275.
Marc Alain Züst et al. Implicit Vocabulary Learning during Sleep Is Bound to Slow-Wave Peaks. Current Biology, 2019, doi:10.1016/j.cub.2018.12.038.
Thomas Andrillon et al. Formation and suppression of acoustic memories during human sleep. Nature Communications, 2017, doi:10.1038/s41467-017-00071-z.
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