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真實的“夜校”:睡眠中的大腦?

當(dāng)前位置:點晴教程閑情逸致 『 微信好文 』
freeflydom
2023年11月27日 11:31 本文熱度 1683


每次出國旅行,我都希望能掌握幾句當(dāng)?shù)卣Z言,流利與否是另一回事。我是語言老師的兒子,小時候?qū)W過法語。20來歲在墨西哥漫游時,我學(xué)會了西班牙語,但在那以后,我就忙碌起來。盡管終生渴望學(xué)意大利語,不過人到中年,我還是只會“Per favore”和“Grazie”。最近,米蘭附近的一個會議邀請我參加,這讓我又想冒險嘗試。但每天都被工作期限和家庭義務(wù)塞得滿滿的,我沒一丁點時間上夜校,或通過APP在家學(xué)。我猜,也許我能通過睡眠中聽錄音來掌握這門“美麗的語言”(la bella lingua)。


近一個世紀(jì)前,“睡眠學(xué)習(xí)法”的熱潮席卷了整個工業(yè)化社會,直到神經(jīng)科學(xué)家確定該方法在生理上并不可實現(xiàn),熱潮方才褪去。然而今天,越來越多的研究表明當(dāng)年那些神經(jīng)科學(xué)家們或許錯了。睡眠學(xué)習(xí)法似乎正走向復(fù)興,科學(xué)依據(jù)比其前身要堅實得多。通過對睡眠進(jìn)行一些工程性的調(diào)整或修正,我們可以最大限度地減少大腦每晚的離線時間,為吸收信息爭取寶貴時間。經(jīng)過許多夜晚,我們可以極大擴(kuò)展知識和技能儲備,甚或治療頑固癮癖和心理創(chuàng)傷。但這一切都指向一個令人不安的問題:我們該歡迎還是害怕這種前景?如果我們利用睡眠來自我提升,我們是否會失去某些自身的本質(zhì)?



由來已久的睡眠學(xué)習(xí)法

人類可以在睡眠中學(xué)習(xí)的觀點至少可追溯到《圣經(jīng)》時代,上帝讓雅各布在夢中看到天使爬上天國之梯,從而瞥見自身命運。但從這個概念中賺錢的第一人是阿洛伊斯·本杰明·薩利格(Alois Benjamin Saliger),一位生于捷克、居于紐約的商人兼發(fā)明家(據(jù)時人描述,他“高個子,身材瘦削,薄嘴唇,有一雙銳利的眼睛和寬闊前額”),于1932年獲“心理電話”專利。這種留聲機(jī)裝有一個重復(fù)裝置和一個小喇叭,可以放在睡眠者的床邊,以耳語的音量重復(fù)播放口語錄音。和它一起銷售的還有一些唱片,唱片名包括《繁榮》《靈感》《正常體重》和《交合》。


薩利格在最后一張唱片中莊嚴(yán)吟誦:“我渴望一個理想的伴侶,我散發(fā)著愛的光芒,我擁有迷人且有魅力的個性。我有強(qiáng)烈的性吸引力。”如果這臺機(jī)器的功能正如廣告所言,那么用戶醒來時就會充滿無可阻擋的自信,準(zhǔn)備大步流星地征服被其揀選的領(lǐng)地。

“心理電話”的運作前提是,人們在睡眠狀態(tài)下和催眠狀態(tài)下一樣易受暗示,阿爾多斯·赫胥黎(Aldous Huxley)在他的反烏托邦小說《美麗新世界》中就曾采用了這個未經(jīng)證實的理論。小說里,錄音訊息用以訓(xùn)練熟睡的兒童,讓他們形成一種缺乏人性、道德和情感的未來社會價值觀,赫胥黎將其稱為“睡眠教學(xué)法”(hypnopaedia)。書中,一位自豪的官員說,這種新方法是“有史以來最偉大的道德教化和社會化力量”。


盡管睡眠教學(xué)法從未在現(xiàn)實世界中用于大規(guī)模灌輸教育,但它逐漸被廣泛當(dāng)成工具,用來傳授新技能或改變不良行為。科學(xué)研究似乎表明它是有效的。在一項研究中,一群熟睡的人聽到了一串中文詞匯及英文翻譯的錄音,第二天,他們在理解測試中的得分明顯高于對照組。在另一項研究中,研究者對20名有咬指甲習(xí)慣的男孩,每晚播放300次短語“我的指甲嘗起來苦得要命”,播放了54晚。試驗結(jié)束時,據(jù)報道,40%的男孩克服了他們的惡習(xí)。這種方法在蘇聯(lián)變得特別流行,據(jù)說整個村莊的人都在打盹時學(xué)外語。


這種觀念在上世紀(jì)50年代迎來反轉(zhuǎn),那時候科學(xué)家們開始使用腦電圖(EEG)技術(shù)。有了這項技術(shù),他們終于可以確定受試者是否真的睡著了,而不是昏昏欲睡或僅在閉眼休息。蘭德公司的研究人員威廉·埃蒙斯(William Emmons)和查爾斯·西蒙(Charles Simon)向一些男性反復(fù)播放10個單詞的列表,這些男性的腦電圖顯示當(dāng)時他們腦中沒有α波(這是睡眠的可靠指標(biāo))。結(jié)果,他們在清醒后記憶測試中的表現(xiàn),并不比隨機(jī)情況好。其他腦電圖監(jiān)測試驗也得出了相似的結(jié)果。科學(xué)共識很快達(dá)成:熟睡中的大腦無法接收外界信息*,睡眠教學(xué)法被歸為江湖醫(yī)術(shù)的范疇。


*譯者注

最近發(fā)表于《自然-神經(jīng)科學(xué)》的研究得出了相反的結(jié)論,神經(jīng)現(xiàn)實已作相關(guān)編譯,詳情可點擊下方圖片閱讀。


現(xiàn)在,鐘擺又開始擺動了。盡管還沒有切實有效的方法存在(除了網(wǎng)上騙子們的聲稱),但最近的研究表明,睡眠教學(xué)法原則上是可行的。如果能克服某些技術(shù)難題,它將真正開辟一個“美麗新世界”。


人們對睡眠學(xué)習(xí)法產(chǎn)生新的興趣,是因為對“一動不動地躺在床上流口水時,我們的大腦在做什么”有了更深入的了解。長期以來的實驗表明,比起前一晚沒睡好的人,一晚安眠的人能更好地回憶起前一天所學(xué)的知識。但這是為什么呢?



睡眠中學(xué)習(xí)為何可能


有一種理論認(rèn)為,大腦在以快速眼動(REM)為特征的夢中,演習(xí)前一個白天的新信息。然而,實驗室研究最終否定了這一觀點。到了上世紀(jì)90年代中期,數(shù)據(jù)顯示了另一種觀點:記憶主要是在被稱為慢波睡眠(SWS)的深層無夢睡眠階段演習(xí)的。(因為大腦腦電活動在高峰和低谷之間從容地循環(huán),所以稱為“慢波睡眠”。)


研究人員發(fā)現(xiàn),在慢波睡眠階段,大鼠海馬中特化的“位置細(xì)胞”會重放白天學(xué)會跑的迷宮路線。其后的研究表明,人類也以非常相似的方式重現(xiàn)新記憶。海馬會作為記憶的臨時倉庫,直到這些記憶在大腦皮層(語言、感知覺和思維所在)形成生成較慢但更永久的連接。


隨著“熟睡中的大腦為消化白天學(xué)習(xí)的內(nèi)容做了多少工作”逐漸變得清晰,“熟睡中學(xué)習(xí)”的概念也就似乎不那么牽強(qiáng)了。


1996年,日本研究人員通過誘發(fā)心理學(xué)家所謂的條件反射——將兩種刺激聯(lián)系起來,使重復(fù)第二種刺激觸發(fā)通常與第一種刺激相關(guān)的反應(yīng)——對睡眠學(xué)習(xí)法的基本形式進(jìn)行了測試。他們對五名睡眠者的腿部進(jìn)行了輕微電擊,同時播放了一種聲音信號;醒來后,被試單獨聽到這個聲音信號時,出現(xiàn)心跳加快。研究證明,熟睡中的被試至少下意識地回憶起了這一聲音信號


2007年,由德國呂貝克大學(xué)醫(yī)學(xué)心理學(xué)家詹·伯恩(Jan Born)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,利用嗅覺線索觸發(fā)了完全有意識的記憶(陳述性記憶)。他們首先在被試記憶電腦屏幕上的物體位置時,將玫瑰花的氣味送入受試者的鼻孔。然后,部分被試在慢波睡眠期間再次接觸到這種香味。當(dāng)這部分被試醒來時,他們回憶物體位置的準(zhǔn)確率,比睡眠時未接觸香味的對照組高出15%


在隨后的實驗中,芝加哥西北大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家肯·帕勒(Ken Paller)教被試在鍵盤上演奏一段簡短的旋律。然后,當(dāng)被試小睡時,對他們中的一半重復(fù)播放這段旋律。醒來后,這一組被試彈奏該旋律的錯誤率低于安靜睡覺的那一組人。另一項研究與我的語言學(xué)探索直接相關(guān):在瑞士國家科學(xué)基金會,被試在白天學(xué)習(xí)荷蘭語單詞,晚上在慢波睡眠中重放這些單詞后證明,他們能夠更好地回憶和翻譯這些單詞。這些音樂和語言試驗表明,聽覺線索可以直接觸發(fā)特定任務(wù)的記憶演習(xí)——完全不需要條件關(guān)聯(lián)


- Sara Wong -



熟睡時也能學(xué)習(xí)新知識?


總之,這些研究近乎證明了睡眠學(xué)習(xí)法的概念。但有一點是缺失的:所有實驗涉及的技能或信息都是在清醒時首次學(xué)習(xí)的。為了證明睡眠教學(xué)法的作用,科學(xué)家必須向熟睡中的被試教授新知識


2015年3月,研究人員在《自然-神經(jīng)科學(xué)》上報道他們已做到了。由巴黎國家科學(xué)研究中心的神經(jīng)生物學(xué)家卡里姆·本切納內(nèi)(Karim Benchenane)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,首先在小鼠大腦中植入電極,記錄它們在一米寬的圓形平臺上找路時,位置細(xì)胞的激活情況。研究人員為每只小鼠選擇一個位置細(xì)胞,然后等待它在睡眠中重新激活。在那時,他們用低壓電流刺激小鼠大腦的獎勵中樞,創(chuàng)造強(qiáng)烈的快感。當(dāng)小鼠醒來時,它們會沖向與位置細(xì)胞相關(guān)的位置,在那里逗留,顯然是在期待另一個獎勵。科學(xué)家們制造了一種虛假記憶,改變了動物的行為方式,而這些行為方式并不是之前清醒時的經(jīng)驗所導(dǎo)致的


de Lavilléon, Gaetan et al. “Explicit memory creation during sleep demonstrates a causal role of place cells in navigation.” Nature neuroscience vol. 18,4 (2015): 493-5. doi:10.1038/nn.3970


本切納內(nèi)的研究采用正強(qiáng)化的方法對被試小鼠進(jìn)行訓(xùn)練。與此同時,以色列魏茲曼科學(xué)研究所的神經(jīng)科學(xué)家們對人類尼古丁成癮者采取了相反的方法,在慢波睡眠期間使他們暴露在香煙和臭雞蛋(或臭魚)的氣味中。得益于這種厭惡性條件反射,參與者在接下來的一周里減少了30%的吸煙量


而在美國西北大學(xué),神經(jīng)學(xué)博士后凱瑟琳娜·豪納(Katherina Hauner)設(shè)計了一種在慢波睡眠過程中消除負(fù)面關(guān)聯(lián)的方法。首先,她向志愿者展示人臉圖像,同時給予不愉快的電擊;與此同時,她讓志愿者暴露在薄荷、檸檬或松樹的氣味中。被試很快就學(xué)會了將人臉與疼痛聯(lián)系起來。然后,在他們睡覺時,豪納讓他們單獨接觸這些氣味。起初,他們的反應(yīng)是恐懼(通過皮膚上的微量汗液測量得出),但這種反應(yīng)隨著氣味重復(fù)出現(xiàn)而減弱。當(dāng)被試醒來時,他們看到那些面孔時的焦慮也隨之減輕


不難看出,這種技術(shù)可以帶來多么大的改變。當(dāng)我在芝加哥給帕勒打電話時,他說:“我們正處于試圖弄清‘沉睡的大腦能做什么’的最前沿。在短期內(nèi),我們可能會利用睡眠中已經(jīng)發(fā)生的處理過程來改善學(xué)習(xí)。”升級后的“心理電話”可以設(shè)計為在慢波睡眠時提供提示,也許能幫助學(xué)生更快地掌握一門學(xué)科,但白天的學(xué)習(xí)仍然是必要的。該設(shè)備可與搭載經(jīng)顱電刺激的頭帶配對使用,經(jīng)顱電刺激在特定頻率下可加深慢波睡眠。“豪華套餐”中還可包括一臺香氛機(jī),以增強(qiáng)整體效果。


睡眠學(xué)習(xí)法可用于治療,用對相同事件不太激烈的回憶取代創(chuàng)傷記憶。這可能需要藥物來撬開神經(jīng)閘門,讓“超級心理電話”將內(nèi)容直接輸送到海馬。加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家們最近發(fā)明了一種方法,可以在被試觀看視頻時記錄她的神經(jīng)模式,將其轉(zhuǎn)化為計算機(jī)代碼,并生成原始圖像的模糊近似值。也許有一天,這個過程會被完善和逆向工程化,為初學(xué)者提供“神經(jīng)可下載的”(neuro-downloadable)意大利語多媒體課程


這個方法的潛力是顯而易見的,且不僅是對像我這樣過于繁忙的語言怪才而言。各個領(lǐng)域的學(xué)生都能以比現(xiàn)在快一倍的速度達(dá)到熟練程度,并學(xué)到雙倍的知識。任何人想要獲得新的工作技能、掌握一門樂器或探索錯綜復(fù)雜的粒子物理學(xué),都能以近乎神奇的速度輕松實現(xiàn)。


- Sara Wong -



那么,代價是什么呢?


但風(fēng)險似乎也是顯而易見的。睡眠教學(xué)法可能會破壞睡眠中通常會出現(xiàn)的恢復(fù)功能——例如,修剪多余的神經(jīng)連接,為即將到來的記憶騰出空間。經(jīng)過一夜無意識考試后,第二天學(xué)習(xí)新知識可能會變得更加困難。睡覺時學(xué)習(xí)也會減少大腦用于鞏固長期記憶的能量,也許會導(dǎo)致去年伊斯坦布爾之行的記憶被抹去。它可能會破壞神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞夜間清理大腦代謝廢物的功能,增加學(xué)習(xí)者患神經(jīng)退行性疾病(如阿爾茨海默病)的可能性。


睡眠期間,大腦會重新平衡免疫和內(nèi)分泌系統(tǒng),這就是為什么睡眠障礙與抑郁癥、肥胖癥、糖尿病、心血管疾病和癌癥等疾病相關(guān)。擺弄大腦的控制過程可能會帶來嚴(yán)重后果


此外,還必須考慮到不太明顯的代價。我已經(jīng)上了年紀(jì),還記得智能手機(jī)出現(xiàn)之前的生活,那會兒,在一天中的某些時間,甚至連續(xù)幾天失聯(lián),都是完全可以接受的。這種失聯(lián)的寧靜狀態(tài)現(xiàn)已成為“失落的伊甸園”。如今,若我的編輯發(fā)來緊急詢問郵件,我沒有理由不在清醒時回復(fù)。但至少,睡眠時間仍是禁區(qū)。但在睡眠教學(xué)法盛行的未來,這種界限也可能消失


想象一下,你老板要求你在熄燈后,將明早要報告的數(shù)據(jù)下載到大腦中。想象一下,你的同事們在墨菲斯*的懷抱里,討論他們追的電視劇。想象一下,你的臉書好友們會發(fā)布他們每晚學(xué)習(xí)普通話的最新情況。如果我們屈從于24小時可觸達(dá)、可通信和可生產(chǎn)的要求,我們將犧牲什么


*譯者注

墨菲斯(Morpheus),希臘神話里的夢神。


- Jama Rattigan -



臣服于睡眠吧,

就像臣服于愛情


睡眠心理學(xué)家魯賓·奈曼(Rubin Naiman)在其著作《治愈之夜》中講述了他小時候與母親玩的一個游戲。他母親會問:“世界上最好的東西是什么?”小魯賓會大聲說出自己的猜測(“玩具!卡通!雪糕!”),直到她說出正確答案:“夜晚。”奈曼的母親曾在納粹集中營度過了四年,在那段地獄般的生活中,她學(xué)會了珍惜黑暗中的時光,將其視為應(yīng)許之地。“夜晚帶來睡眠,”奈曼寫道,“這是每日重要的安寧。相應(yīng)的,睡眠又是通往夢的天然橋梁。而夢境則為我們打開了一個神秘入口,通向一個更可塑的、更具同情心的現(xiàn)實。”


奈曼觀察到,這種敬畏在傳統(tǒng)社會中很常見,但在被過度照明的西方,它幾乎被拋棄了。我們大多數(shù)人認(rèn)為,夜晚是一種不便,而睡眠只不過是為第二天充電的一種手段。我們盡可能少睡覺,當(dāng)睡眠不能如期而至?xí)r,就吃藥讓自己昏昏欲睡。然后,我們用興奮劑來彌補(bǔ)真正休息時間的不足。奈曼論證,我們“以醒來為中心”的世界觀,正在損害我們的精神、身體和心理健康。他認(rèn)為,我們能通過“恢復(fù)夜晚和夜間意識的神圣感”來收獲益處。


當(dāng)我問奈曼對睡眠教學(xué)法的看法時,他把它比作用做愛來消耗卡路里,或邊上廁所邊吃東西。他告訴我,睡眠是消化數(shù)據(jù)的時間,而不是攝取數(shù)據(jù)的時間。睡眠也是我們放棄晝伏夜出的追求,徜徉在內(nèi)心隱秘中的時刻。奈曼說:“我們談?wù)搲嬋霅酆雍腿胨瑑烧叨夹枰环N臣服。”睡眠的主要樂趣之一(就像愛情一樣),是它把我們從時間中拉出來,進(jìn)入一個每刻都是獎勵的領(lǐng)域。


相比之下,睡眠學(xué)習(xí)法則是拒絕進(jìn)入無意識的睡眠狀態(tài)。它代表了“喚醒中心主義”(wake-centrism)的終極目標(biāo):完全征服黑夜,把它變成一個完全可以利用的殖民地。在這樣的環(huán)境中,不戴耳機(jī)上床睡覺就像出門不帶手機(jī)一樣不可想象。在世界的某處,一個新時代的薩利格肯定正在暗中策劃從這樣的場景中獲利。


我特此掛上“請勿打擾”的標(biāo)志。拜托了,阿洛伊斯,讓我睡覺吧!


作者:Kenneth Miller

翻譯:絨球兔紙 | 審校:一一

封面:Aberrant Realities | 排版:鹽

原文:

https://aeon.co/essays/if-we-can-learn-while-asleep-when-will-we-ever-switch-off

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該文章在 2023/11/27 11:31:09 編輯過
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