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睡眠有助於整合腦中資訊

要記憶一組新的電話號碼或單字是一回事,而要將這些資訊從大腦中提取出來則又另一回事了。一篇發表於Journal of Neuroscience的文章指出,睡眠可能對以上兩者都有幫助。研究發現睡眠可以幫助人們將新學習的詞語整合至「心智辭典(mental lexicon)」之中。

研究中有一組受試者在晚間學習新的詞彙,學習完後隨即進行一次測驗,接著受試者在實驗室入睡並記錄整晚睡眠時的腦波變化。醒來後早上再進行第二次詞彙測驗。結果發現:無論是詞彙數或辨識速度,早晨的測驗結果都比晚上學習後隨即測驗要來得好。而另一組受試者則是在早晨學習新詞彙並測驗,在當晚進行的第二次測驗,兩次測驗間隔時間與第一組相同但差別在沒有獲得睡眠。結果顯示沒有睡眠的受試者第二次測驗就沒有進步的現象,這顯示了睡眠有強化新記憶的作用。(編按:不過這兩組有約日節律的差異,並非僅有睡與不睡的差別)。

另一方面,從有進行睡眠的受試者腦波中可以發現,相較於速動眼睡眠(REM)或是淺眠,深層睡眠(又稱慢波睡眠)對於強化新記憶較為有幫助。

記憶在不同時期、大腦不同區域的儲存是方式是不同的,在海馬迴的記憶會是獨立儲存,而在大腦皮質的記憶則是會與其他舊有知識做連結。研究者想了解新記憶是否會與舊知識作連結,並歸納至人們的心智辭典。他們發現即使在睡眠中的大腦仍在進行許多活動,像是睡眠紡錘波(sleep spindles)為陣陣短暫且強烈的腦部活動,就代表著大腦不同區域的記憶正在傳輸—腦深層的海馬迴(hippocampus)與大腦皮質間的傳遞。在睡眠時有越多紡錘波產生的受試者,越能成功地將新詞彙和心智辭典中的舊詞彙做連結。這表示當人們在睡覺時,新詞彙的記憶會從海馬迴傳遞至大腦皮層。

約克大學心理學教授Gareth Gaskell說:「我們可以從以往的研究中推測睡眠會對記憶的重組有所幫助,但這是第一回我們能夠確切地觀察到這個現象,並理解到紡錘波在這個過程之中的重要性。」另一研究者Jakke Tamminen博士也說:「唯有與原有知識作結合,新記憶才能派上用場。我們的研究正是發現了在睡眠時大腦可以組織新記憶,且建構出這些記憶與既存知識間的重要連結。

這些研究結果指出睡眠對於資訊整合的重要性,同樣的機制可能也適用於其他類型的學習。

編譯:陳怡臻

外電連結:University of York (2010, November 2). Collecting your thoughts: You can do it in your sleep!. ScienceDaily. link.

原始文獻:Sleep Spindle Activity is Associated with the Integration of New Memories and Existing Knowledge.link.

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關於作者

高雄醫學大學心理學系助理教授,過著晚上體驗睡眠、白天研究睡眠的生活。希望可以把象牙塔裡的東西搬出來曬一曬讓大家瞧瞧。