睡眠与记忆

【德国《商报》文章】题：人为什么需要8小时睡眠
原文提要  200年来，科学家们一直在推测，梦和记忆之间存在一种联系。如今许多研究人员认为，白天经历的事情在做梦时被加工和储存。
哈佛大学医学院的心理学专家罗伯特·斯蒂克戈德认为，为接受信息、不断地记忆，熟睡阶段和微睡阶段的交替是重要的。
REM阶段很重要
正如研究人员从观察动物中所了解到的那样，REM阶段（眼的迅速跳动阶段）的睡眠对学习过程显然十分重要。REM阶段就是人经常做梦的微睡阶段。当老鼠在清醒状态下学会完成新的任务后，它们的REM睡眠量增加了。而被取消REM阶段睡眠的老鼠学习效果较差。在人身上建立这样一种关系比较困难。
在以色列研究人员阿维·卡尔尼领导的试验中，被试者应说明，他们是否能看到简单的水平图案或垂直图案，这个图案显现在荧光屏上一篇背景性文章里。在此期间，被试者把注意力集中在中间一个字母上。为完成这一任务，一只没有经过训练的眼睛需要100毫秒。被试者在第一个试验日不会低于这个值。但当他们第二天睡足了来到实验室时，他们的速度将提高15毫秒，这种效果在一年之后还能测出来。但如果在第一个训练日结束后的夜里，被试者在进入REM阶段的睡眠前一再被唤醒，那么这种效果就没有了。卡尔尼总结说：“REM阶段的睡眠对学习过程来说是必要的。”
但斯蒂克戈德正在思考，是否真的只有REM阶段的睡眠对学习过程起决定作用。他认为，“取消REM阶段的睡眠不阻止整个学习过程，而是只阻止其中重要的一部分，这是可能的。”为证实这种假设，他对接受过卡尔尼试验的人员的学习效果进行了多日调查。但他没有打断被试者的REM阶段的睡眠，只是确定，他们在4个睡眠阶段度过多长时间。此外，这位科学家还记录下每一个阶段何时出现。他说：“如果学习过程发生在REM阶段，那么获得较多REM睡眠的被试者学习效果也应更好。”他确实也发现，那些在夜里最后两个小时REM睡眠多的人和在头两个小时熟睡多的人学习效果好。斯蒂克戈德总结说，“这意味着，学习过程有两个不同的阶段，其中之一在熟睡阶段，另一个在REM阶段。”
不要干扰睡眠
班伯格大学的普利哈尔和伯恩认为，哪个是最重要的睡眠周期，这取决于人们试图学些什么。如果中断熟睡，掌握语言之间的某些联系会变得困难。这些能力集中在海马，即集中在脑皮层嗅觉中心的部位。睡觉可能对把白天的记忆从海马中的短时记忆转到脑皮层的长期储存特别重要。加拿大研究人员史密斯说：“仅仅海马储存不了所有的信息。信息必须被继续转移。”甚至连在孩提时代获得的纯运动能力——例如骑车——也可以从这种转移中得到好处。
美国拉特格斯大学的布扎基断定，转移信息是在熟睡时进行的。1989年，他测量了老鼠大脑里的电活度。在老鼠醒着和在笼子里走动时，研究人员观察到神经信号从海马里的脑皮层流出，而在熟睡阶段神经信号又流回去了。后来布扎基证实，在REM阶段神经信号朝另一个方向流动。因此，他把这种睡眠描述为“海马和脑皮层对话阶段”。海马和脑皮层在这个阶段交换信息，但大脑所做的不仅仅是在REM睡眠时转移白天的记忆。斯蒂克戈德认为，在睡觉期间大脑也在新旧记忆之间建立联系。这可能是人为什么有时在睡觉时解决问题的原因。斯蒂克戈德估计，REM睡眠使得大脑能够增强只是松散地相互连接的记忆之间的联系，这样就产生了新的思想联系。大脑有时以离奇的方式把新老记忆相互联系在一起。
斯蒂克戈德说：“人们可以把夜里的睡觉与治疗医生的会议相提并论。”海马是病人，他不得不加工白天的记忆，脑皮层是治疗医生。“在熟睡时，双方闲聊白天发生的事情。在这个过程中，海马把记忆从其储存器里调出来。在REM阶段，脑皮层借助自己的信息源对此作出回复。然后双方看看这些信息如何协调。”这位研究人员说：“人熟睡的时间越长，大脑就能更好地澄清各种信息的关系。这个过程一直延续到海马和脑皮层就记忆意味着什么达成一致。”
斯蒂克戈德认为，干扰睡觉会产生不利影响。通宵不睡或睡得太少会干扰海马和脑皮层之间的“治疗会议”。斯蒂克戈德说：“因此，我们每天晚上需要8个小时的睡眠。”