哪个睡眠阶段对学习最重要:快速眼动和非快速眼动?新的研究有助于回答这个问题。
此外,睡眠是通过提高人们打瞌睡时的技能来改善学习,还是通过在大脑中巩固这些技能从而使他们更不可能忘记这些技能?这些过程是每次有人睡觉时发生的,还是只有在他们学到了新东西之后才会发生?
根据一项关于视觉学习的新研究,这些问题的答案是“以上所有的一切”。
“睡眠对身体和头脑中的许多过程都是有益的,但争论是睡眠是多么的好相应的作者YukaSasaki说,他是布朗大学的认知、语言和心理科学(研究)教授。“非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠是否有不同的贡献,还是睡眠阶段不重要?”我们认为我们有一个答案,因为我们清楚地显示了非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠在视觉知觉中的作用不同。学习.”
睡眠阶段与学习
在研究中自然神经科学在两种不同的任务中,一种是在质感背景上识别字母和一组线条的方向:一种是睡前,另一种是睡后。在这两项任务之间,研究人员分析了受试者睡觉时的脑电波,同时测量了他们大脑中两种不同化学物质的浓度:兴奋性神经递质谷氨酸和抑制性神经递质γ-氨基丁酸。另外,研究人员对没有参与视觉学习任务的人进行了同样的分析。
通过测量大脑中这两种化学物质的比例--即兴奋/抑制(E/I)平衡--科学家可以收集关于特定大脑区域状态的线索。有时,例如当大脑区域具有较高的E/I平衡时,神经元就会主动地形成新的连接,这意味着大脑区域具有高度的可塑性。
相反,当大脑区域的E/I平衡度较低时,则称其处于稳定状态。在稳定过程中,不太重要的神经连接被修剪掉,从而提高了剩余连接的效率和弹性。可塑性和稳定性在学习过程中都是不可或缺的:可塑性通常转化为性能的提高,稳定防止新的学习被覆盖或被未来的学习所干扰。
塑性与稳定
这项新的研究发现,可塑性和稳定性发生在不同的睡眠阶段。
在非REM(NREM)睡眠中,参与者大脑的视觉区域表现出E/I平衡,提示可塑性增强。即使在没有参与视觉学习任务的参与者中也发现了这种模式,这意味着即使在没有学习的情况下也会发生这种情况。
然而,REM阶段似乎对人们在NREM睡眠中表现出的可塑性增加的好处是必要的。在REM睡眠中,参与者大脑中的化学浓度表明他们的视觉区域处于稳定状态。(这一过程只发生在参与视觉学习任务的参与者身上,这表明,与可塑性相比,睡眠中的稳定只有在学习的情况下才会发生。)
只有NREM睡眠的参与者没有表现出任何表现,这可能是因为新的睡眠后任务干扰了他们对睡眠前任务的学习。相反,那些同时经历NREM和REM睡眠的人在睡眠前和睡眠后的任务中表现出显著的表现。
“我希望这能帮助人们认识到非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠对学习都很重要,”佐佐木说。“当人们在晚上睡觉时,有很多睡眠周期。快速眼动睡眠至少出现三次、四次、五次,尤其是在深夜。我们希望有大量的快速眼动睡眠,以帮助我们更有力地记住,所以我们不应该缩短我们的睡眠。
“展望未来,佐佐木和她的同事们想看看他们的发现是否可以推广到其他类型的学习中。他们也希望将这一研究与他们过去对视觉知觉学习和奖励的研究结合起来。
她说:“在此之前,我们发现奖励可以通过睡眠促进视觉学习,所以我们想要了解它是如何工作的。”“这是一项雄心勃勃的计划,但也许我们可以将这项研究扩展到其他类型的学习中,这样我们才能更好地记忆,培养出更好的运动学习、更好的视觉技能和更好
国家卫生研究院和布朗视觉研究中心为这项工作提供了支持。
资料来源:KerryBensonfor布朗大学
原创研究编号:10./s---y
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