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睡眠與記憶

那麼,睡眠跟記憶(或學習)有甚麼關係呢?

經由意識所得來的陳述性記憶(declarative memory)可分成兩種:情節記憶(episodic memory)和語意記憶(semantic memory)。

情節記憶是過去經歷過的事情,通常牽涉到時、地、物這方面的資訊,例如「前天晚上跟女朋友吃飯,昨天晚上卻跟學妹去看電影」。(真的要記清楚,可不能搞混了!)而語意記憶則是一般學習得來的知識類型資訊,跟特定的情景內容無關,例如水果的顏色、女朋友的電話號碼、數學運算。而對個人而言,情節記憶比語意記憶真切, 因為情節記憶是有自我意識(autonoetic awareness 或autonoetic consciousness)及時序性(temporal)的真實經歷。而無意識的記憶則稱為程序記憶(procedural memory),例如你駕車時的操作駕駛動作。這些不同形式的記憶彼此之間在結構上及功能上是否互通,抑或各自獨立成個別系統,心理學家及神經生理學家仍未有定論。

大腦底部有兩個重要的部位,海馬迴和杏仁核。海馬迴管理情 節記憶,杏仁核則是情緒中心,管理與儲存各式情緒反應。

腦部在處理上述記憶時所得到的訊息,會進行一系列的程序:登錄(encoding)、儲存(storage)、提取/重拾記憶(retrieval/ recollection)。而任何新的記憶必需要經過記憶鞏固(memory consolidation ,又譯記憶固化)過程,才能將這些訊息轉化成長期記憶(long-term memory),否則新的記憶會很容易被刪除——忘掉。對於腦部來說,只要多次重覆短期記憶的內容,就可以鞏固起記憶。所以記憶並不是一開始就立即被寄存起來的, 記憶都會先在海馬迴(hippocampus ,又譯海馬體)中暫存上一段時間。

REM 睡眠實驗

有三個重要的研究使得科學家相信REM睡眠可以幫助腦部進行回顧以及整合並鞏固新的記憶。

最早在1959 年,法國神經生理學家朱費(Michel Jouvet)剪斷貓腦內的神經,使貓隻失REM睡眠的能力,然後觀察牠們的行為,包括睡眠及清醒時的神態、舔毛的動作、追捕老鼠及攻守的靈活度,他的結論指出REM 睡眠可精進日常的種種行為,他更進一步引申:若動物的行為牽涉到獵食或逃命的話,這可是攸關生死的切身問題了。

第二個研究項目是在2001年進行的一個大鼠走迷宮實驗。研究人員先在大鼠腦部植入電極,紀錄大鼠在走迷宮時的大腦活動,之後研究人員觀察這批走完迷宮的大鼠,發現在REM 階段的腦部活動,居然出現跟大鼠在走迷宮時一樣的腦部活動。這項研究指出REM 睡眠不只是演練本能的行為,還會演練新的技能。

第三項研究是以人進行實驗。但當然不能給人動神經切割手術或在人腦插入電極,研究人員只是讓人打俄羅斯方塊電動遊戲,之後當打過俄羅斯方塊的人入睡後,研究人員在REM睡眠時喚醒他們,發現有些人會夢見自己在打俄羅斯方塊,或者是夢見一些方塊形狀的物體。其實筆者亦有類似的經歷:在玩電動遊戲魔獸爭霸II 時,被對手追殺得只剩下工兵四處逃竄,而當晚就夢見一隻背著一袋金礦的工兵,在綠色的背景草地上走來走去⋯⋯。研究人員再進一步讓部分打完「俄羅斯方塊」的人可以睡一頓好覺(能夠順利進入REM睡眠),另一部分人卻不能進行REM睡眠(在進入REM階段之前就被喚醒),他們發現沒有REM睡眠的人都一直打不好電動。

REM睡眠對程序記憶及某些情緒資訊的整合很重要,但NREM睡眠(特別在SWS)卻是在處理陳述事件來整合情節記憶,也包括語意及空間的編排。

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