考前学不完了？别慌，入睡后大脑也在默默学习

虽然睡觉时我们身体基本不动，但并不代表大脑也在休息。

1865年，和当时的许多有机化学家样，化学家凯库勒也在研究苯的结构。奥古斯特凯库勒做了一个奇怪的梦:他梦到只蛇在咬自己的尾巴形成了一个环。正是这个奇怪的梦使他意识到苯的结构是一个环，而这个梦则是源于他经年累月对碳碳键的研究。

虽然这样梦的真假多有争议，但这种凯库勒式的解决问题的办法很多人可能都或多或少地似曾相识，也有过类似体验。那是因为当我们睡觉时，大脑仍然在后台运行：加工白天所获得的信息。大脑会梳理最近形成的记忆，巩固、复制整合信息，使它们变得更有用。睡眠可以使记忆免受其他信息的干扰，实现更有效的回忆。

直接证据：睡眠时人脑会回放清醒时的经历

2020 年 5 月，美国麻省总医院（MGH）神经技术和神经恢复中心的研究人员在 Cell 子刊 Cell Reports 杂志在线发表了该团队题为 Replay of Learned Neural Firing Sequences during Rest in Human Motor Cortex（睡眠时人类大脑运动皮层习得神经激发序列的重放）的论文。

在我们的左右两个大脑半球表面，都有着一层灰质，即「大脑皮层」（cerebral cortex）。大脑皮层约有 140 亿个神经细胞，是思维的器官，主导机体内的一切活动过程，并起着调节机体与周围环境的平衡的作用，因此大脑皮层可谓是人类高级神经活动的物质基础。而在大脑皮层中，有一块参与计划、控制和执行自主运动的区域，也就是「运动皮层」（Motor cortex）。

在这次研究中，科研人员首次在 2 名人类参与者的大脑运动皮层中植入的微电极阵列，观察到了习得神经激发序列的重放过程。检测证实在睡眠时，人类的大脑还在忙于组织新的记忆的过程中，并重现清醒时的经历。

科学证明入睡后大脑回顾学习内容

试验准备

研究人员在参与者的大脑中各长期放置了两个 1.5 毫米的 96 通道硅微电极阵列（96-channel silicon microelectrode arrays）。这个仪器被称为 BrainGate2 传感器（BrainGate2 sensor）。这项试验其主要重点是确定 BrainGate2 神经接口系统的安全性，次要重点是确定 BrainGate2 的可行性，并为后续的大型临床研究建立参数。这是第一个允许在人类大脑中进行神经记录的电极阵列。

两位参与者均为四肢瘫痪，靠呼吸机生活，但能说话。研究人员观察两位参与者大脑运动皮层的放电活动，试图寻找「特定学习相关的神经放电速率序列的离线重放」的直接证据。试验始于 2009 年 5 月，最终完成时间预计在 2022 年 12 月。研究人员至少每周会对参与者进行一次神经记录，持续记录时间至少一年。

以模拟方式参与游戏

研究人员让两名参与者参与了一个「序列复制游戏」（sequence-copying game），这个游戏类似于八十年代的一款名为《西蒙》（REPEAT）的记忆游戏，游戏的基本规则是，屏幕上的四个色块以不同顺序变亮，然后让玩家跟着顺序提示点击。但参加者没有实际动手，只用他们的意念来想象他们在用手控制光标快速移动，击中正确的色块。相当于看着面板意念控制点击。

玩了一会儿以后，受试者会小睡二三十分钟。醒来继续玩，然后再次睡觉休息。

根据论文，整个过程中有 66 次呈现重复序列，22 次控制序列。验表明，从游戏前休息到游戏后休息，重复序列相关性比控制序列相关性增加得要多；同时游戏时和游戏后休息期间参与者大脑的神经元放电模式相同，这就是人脑睡眠时“离线重播”的直接证据。

小结

正如 Beata Jarosiewicz 所说：这是第一个直接证明人类在睡眠中大脑会回放清醒时的学习的证据，这可能有助于巩固记忆。我们已经在其他动物身上研究了几十年与大脑回放相关的记忆巩固机制，实际上这也适用于人类。

因此，如果你为了考试忘我学习，打一会盹可能会让你有负罪感，其实不用担心自己因为睡觉而压缩了学习时间，因为，大脑会接过接力棒，继续回顾你所学的东西。

引用来源：

[1]https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)30530-1

[2]https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A7%E8%84%91/791360?fr=aladdin

[3]https://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00912041