学完就睡,事半功倍?睡不够或让记忆受损且无法弥补
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在白天的繁重学习任务后,有些人会选择挑灯夜读至深夜,通过压缩睡眠来换取更多的学习时间。但这样做的收效往往并不如预期的好,尤其是学到的知识可能第二天就全忘了,这时心中不禁会产生疑问:为什么如此努力,却还是学不好呢?
来自《自然》的全新研究对此现象给出了解释:在我们学习后,相关记忆需要经历不断地巩固和完善才能长时间记录下来,这一过程需要充足的睡眠来支持完成。睡眠不足是导致长期记忆形成障碍的元凶,个体只需要缺觉几小时就足以破坏记忆形成,即使你在第二天补觉,也无法弥补记忆巩固失败造成的损失。
简单地说“睡眠对记忆很重要”并不难理解,但研究者更想知道为何睡眠有着如此关键的作用?他们将目光放在了神经元的活动上,尽管我们的大脑有着不计其数的神经元,但它们并非各自为政,而是特定的一批神经元会通过内部连接共同执行放电,并且会以一些重复性的模式来放电和传递信息。
其中一种模式被称作尖波涟漪(sharp-wave ripple),它会特异性在海马体中产生。这种放电模式就如同它的名字一样,即一批神经元同步放电后,紧接着第二批神经元会开始同步放电,随后是第三批、第四批,这就像水波的推动一样,周而复始地发生。这种海马体尖波涟漪会将信息从一个区域传递到另一个区域,同时它也可以增强海马体与新皮质的联系,帮助形成和储存长期记忆。
△ 来源:123RF
过往研究显示,尖波涟漪在清醒与睡着时都会发生,但两者如何协调和联系并不太清楚。在新研究中,作者借助大鼠和迷宫测试解开了其中的秘密。大鼠在探索和破解迷宫时,也是一种动物的经验学习过程,它们需要记下不同的位置并形成长期记忆,这样才能在后续实验中快速完成迷宫测试。在白天清醒时,神经元会根据特定位置进行放电,构成特殊的尖波涟漪模式,而到了夜间睡觉时,这些尖波涟漪会被重新激活并进行重复,将短期记忆加深为长期记忆。
在实验中,部分大鼠因为人为扰乱导致睡眠时间缩短,尽管这些小鼠仍然会保持尖波涟漪模式,但是神经元放电的强度明显弱于睡眠正常的小鼠,这会造成尖波涟漪强度变低,更加无序,也更少地重复白天的模式。
△ 研究发现缺乏睡眠之后,大鼠的尖波涟漪更弱且无序(来源:参考资料 1)
研究者对此给了一个简单解释,即睡眠不足并不会影响尖波涟漪的数量,但是会影响它的质量,而质量恰好是决定长期记忆形成的关键。同时,大鼠实验还为我们揭示出,睡眠不足的损失是无法完全弥补的,当它们让睡眠剥夺大鼠重新恢复正常睡眠两天后,尖波涟漪的重复再造活动有所恢复,但却难以达到一直正常睡眠大鼠所拥有的高质水平。
结合之前的发现,研究团队确认了海马体尖波涟漪与记忆的关系:白天的尖波涟漪负责选择需要记住的经验和行为,夜间的尖波涟漪负责复刻,将经验转变成长期记忆。
由此可见,高强度的熬夜学习或许并不能帮助巩固知识,而只有学到一定程度及时上床睡觉,才有可能加速知识长期储存,达到事半功倍的效果。
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