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如何学习 [:1704724037]
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睡觉时，大脑在干什么
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这个小家伙的大脑里明明热闹得要命，可他又在熟睡，显然无知无觉。他爸爸在叫他了：“阿蒙？……阿蒙？”没有回应。他该不会是在装睡吧？不会的，怎么看都像是真的在熟睡。
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学习的奥秘
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那是1951年12月的一天，芝加哥大学一名年轻的研究生尤金·阿瑟林斯基（Eugene Aserinsky）带着他8岁的儿子阿蒙来到了他那间地下实验室，开始他的睡眠实验。阿瑟林斯基当时正在攻读生理学，努力想把自己打造成一名合格的实验研究学者，并没打算把自己培养成睡眠研究专家，那天晚上他无非是遵守导师的指令前往实验室值班。他的导师纳塔涅尔·克莱特曼（Nathaniel Kleitman）碰巧是现代睡眠科学研究之父。阿瑟林斯基那时正在琢磨一套光谱成像扫描仪，用来监测睡眠时的脑电波情况。作为后来脑电图描记器（简称EEG）的前身，这台扫描仪通过用胶布固定在头颅上的电极记录大脑中发出的电子信号。
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阿瑟林斯基把自己的儿子当成实验对象，用胶布贴了几根电极在小男孩的头上以及眼皮上（记录眼皮的晃动），然后去另一间屋子打开了扫描仪，一边告诉孩子看看这边看看那边，一边调校仪器。阿蒙渐渐睡着了，阿瑟林斯基一边啜饮咖啡，一边看着仪器上的信号如他所料般逐渐安静，记录电笔下，墨水描绘出的波纹越来越平缓。但两三个小时之后，所有的波纹记录图形却又出现了很大的起伏，既有来自阿蒙眼皮上的波动，也有来自他大脑的波动，就好像这孩子已经完全清醒过来、正动来动去一样。阿瑟林斯基从椅子上站起来，悄悄溜进孩子睡觉的那间屋子，去确认他是否还在安睡。
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“阿蒙？……阿蒙？”没有任何回应。
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阿瑟林斯基回到隔壁房间，继续监视扫描仪。在那个年代，科学家们认为睡眠时大脑总的来说处于停机状态，变成了一片由无意识主宰的游乐场、一幅描绘幻境的画布。可是，这扫描仪现在所描记的却完全不是那么回事。阿瑟林斯基不由得在工作室里“目瞪口呆”地来回踱步，他被那猛烈跳动着的波形弄得不知所措，直到阿蒙的脑电波再次平缓下来，记录笔也再次安静下来。这时早已夜深人静，周围除了他自己再无别人。会不会是自己的错觉？要真是错觉的话，把这观察结果报告给导师无疑是自找没趣，那会被当成是一个没有经验的研究员在瞎激动。可如果不是错觉，那儿子睡梦中的大脑显然忙活了好一阵子，没人能说那该叫作无意识。
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几个星期之后，他又把儿子阿蒙带进了实验室，想验证一下他上次看到的事情是否只是一个偶然。但那显然不是偶然。在这天夜里的不同时段中，阿蒙的大脑好几次显然十分活跃，就好像完全清醒了似的。现在，阿瑟林斯基能确信他看到的东西不是无中生有。“现在的问题在于，是什么触发了眼睛的转动？”许多年之后他说道，“那些转动意味着什么呢？”
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当时他尚无足够的专业知识及实验手段来解答心中的疑问，于是只得请教他的导师克莱特曼，看看这种睡眠中奇怪的大脑活动是否已有前人研究，是否值得他花时间继续做跟踪研究。克莱特曼毫不犹豫地说：“找更多的人来做试验，”他告诉阿瑟林斯基，“你可能会有意外之喜。”
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到了1952年的下半年，阿瑟林斯基改造好了他的设备，开始了针对20几名成年人的实验研究。结果发现，他们在睡眠中的大脑活动状态跟当初阿蒙的一模一样：缓慢起伏的时段之间穿插着阵阵剧烈的脑波波动。在研究睡眠的历史文献中还不曾有过关于这种活跃现象的报道，因此他甚至找不出恰当的术语来表达，只好再次请教克莱特曼。师徒二人一起再次审阅了所有记录数据。如果他们要发表文章报道这一不同寻常的发现，并宣称这是普遍现象，那他们必须确保数据的准确。
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1953年9月，他们的研究论文终于发表在了《科学》期刊上，总共只有两页，但是阿瑟林斯基和克莱特曼并没有低估他们的研究带来的影响力。“眼球的转动、脑电图的规律性变动以及神经系统的自发活动，这些事实全都紧密相关，绝非各自为阵的孤立现象。这说明此类很可能是做梦的生理活动非常像是一种通常会在睡眠中出现的、特定层次的大脑皮层活动。”他们总结道。
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学习的科学
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“眼部活动第一次出现在入睡后三小时左右，其后再现于两个小时之后，然后在觉醒之前出现第三次或是第四次间隔时间更短的眼部活动。”为准确表述这一现象，他们发明了一个更为科学化的术语：睡眠中的快速眼动睡眠阶段（rapid eye movement，简称REM）。
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“这实际上是现代睡眠研究的开端，尽管在当时没有人能够意识到这一点。”威廉·德门特（William Dement）说道，他当时也是克莱特曼实验室的一名医科学生，如今在斯坦福大学担任精神病学和睡眠医学教授。他还对我说：“人们花了好多年才明白，我们早已经发现的事实意味着什么。”
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这一认识之所以被延迟了这么久，原因之一是当时难以摆脱的对旧理论的过度依赖。在20世纪50年代，许多科学家，尤其是美国的科学家，都仍然沉迷于弗洛伊德的理论之中，认为梦境是以梦幻形式以及象征性画面所表现的、清醒时无可察觉的内心愿望。投入到睡眠研究中的无数资金都用在了研究快速眼动睡眠阶段的梦境上，而不是研究快速眼动睡眠阶段本身的机制或者目的，其结果乏善可陈。在快速眼动睡眠阶段中醒来的人所描述的迷乱中的焦虑、幻想以及无意义的场景跟人类正常的生活没有任何的一致性。“研究过程很是令人兴奋，可最终我们却得不出任何结论来。”德门特告诉我。
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不过，这些梦境研究以及其他学者的研究倒也确确实实地证明，快速眼动睡眠阶段的确是普遍现象，在人的夜间睡眠中呈现出规律的阶段性，穿插于其他无意识的睡眠时段之中。事实上，一夜当中人们通常会有4～5次的快速眼动睡眠阶段，每次大约持续20～30分钟，这时，大脑几乎就要进入意识觉醒的边缘，不过随即又会沉入无意识的深处。从1960年起，研究睡眠的科学家们开始认为睡眠至少分为两个层次：快速眼动睡眠阶段以及非快速眼动睡眠阶段（简称NREM）。
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此后，通过脑电图描记器以及其他更为专业化的电子描记设备所记录的眼睛以及眼皮的颤动规律，科学家发现非快速眼动睡眠阶段也有特定的阶段性。对这些阶段的区分主要是根据记录波纹的形状和频率来决定的，只能算是大致上的划分。
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学习的奥秘
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我们失去意识进入睡眠的浅睡期，被称为第1阶段，在这一阶段里，大脑在清醒时上下剧烈起伏的尖锐波形开始逐渐缓和下来。到了第2阶段，波形变得更有规则，像一串正弦波，或者说像是风平浪静的日子里一阵阵涌向岸边的柔和波涛。到了第3和第4阶段，波形越发平缓而舒展，如平静大海中轻轻起伏的涌浪。这种慢动的波纹模式表示人已经进入了深度睡眠。
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大脑的睡眠周期便由这4个阶段外加快速眼动阶段按序循环而成：从第1阶段进入第2阶段，再深入第3阶段，沉入第4阶段，之后开始上浮，回到第3阶段、第2阶段，之后再回到快速眼动睡眠阶段。整个夜间便是如此循环往复，从快速眼动睡眠阶段再次沉入到第4阶段，之后又渐渐回升直到再次进入快速眼动睡眠阶段。这4个阶段再加上快速眼动睡眠阶段，构成了科学家们所说的睡眠结构（sleep architecture），如图10—1所示。
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图10—1 大脑睡眠结构图
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这个从前一直隐而不现的结构一旦被发现并描述出来，人们便从此彻底甩掉了那种认为大脑一到夜间便进入“停工”状态并成为梦幻之乡的观念。而与此同时又提出了一个大问题：既然大脑在睡眠之中如此活跃，那它究竟在忙些什么？大自然肯定不会把资源浪费到如此程度，大脑一次次地进入快速眼动睡眠阶段，脑电波图的波形一阵阵地纷繁变化，显然是大脑在利用睡眠做着什么。可到底是什么呢？
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“要做科学研究，你首先需要有个想法，可是多少年过去了却没有谁对这一问题有过想法，”哈佛大学精神病学教授艾伦·霍布森（J. Allan Hobson）对我说，“过去他们都把睡眠当成是意识的完全沉寂。但现在我们知道，事实并非如此。”
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