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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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如何学习 [:1704724038]
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睡与不睡差了35%
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宫廷阴谋一向是畅销小说或热门电视剧的好素材，原因之一便是被心理学家称为“嵌套层级”（embedded hierarchy）的东西。国王是国王，王后是王后，还有王子、太子、皇亲国戚、待嫁女子、蠢蠢欲动的元老、雄心勃勃的新秀、老谋深算的国师，等等，这些人全都站在不同的阶层上，一个个图谋着向更高阶层攀爬。跟谁联盟最为紧要？谁比谁更有权势？谁对谁更有影响力？没人知道，除非你能看到他们彼此间的互动。如果你没有机会看到他们一对一的直接比拼，你就需要通过不同的角色剧情来判断每个人之间的相对实力。比如说，两个人物发生了冲突，格里希尔达会不会给托利安戴上脚镣、把她扔到护城河里去？再怎么说她也是国王的宠妃。不过，托利安也有她厉害的关系网……等等，托利安的母亲是谁来着？
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研究学习的科学家们喜欢用这种嵌套层级的分析题，原因在于它能模拟我们无时无刻不在进行着的推理思维，无论是了解政治手段还是理解数学难题，都离不开它。我们必须记住每个角色之间的对应关系，这固然只是单纯的记忆，可我们还须把这些关系精简成逻辑推导：如果A＞B且B＞C，那么结果一定是A＞C。最后，我们还需要把这些逻辑关系进一步融汇到更大的框架之中，推导出相隔很远的人物与人物、符号与符号之间的逻辑关系。一旦做到了这一点，我们就有了一副鸟瞰的利眼，有了一套评判关系的推理体系，能一眼看出任何局面中两个具体的人物之间乃至象征符号之间的关系，哪怕普通人根本看不出来的复杂关系也不在话下。
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学习的奥秘
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2007年，哈佛大学和麦克吉尔大学的研究学者一起主导了一次实验，内容是借助一种看上去很简单的游戏来检验一群在校学生辨识嵌套层级的能力。研究小组先是让学生们学习一对又一对的彩蛋，每次电脑屏幕上只显示一对彩蛋，而每一对彩蛋都是一个高阶和一个低阶，如图10—2所示。
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图10—2 彩蛋实验
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参与的学生被分成了两组：一组在早上学习这些彩蛋，一组在晚上学习这些彩蛋。两组学生都很快便记住了这些彩蛋间的阶层关系，并在紧随其后的考试中取得了出色成绩。但是，12个小时之后，两组学生又接受了一次考试，这次，研究学者要求他们辨识并非紧挨在一起的一对彩蛋的层次关系。这类似于格里希尔达和托利安之间更深一层的嵌套关系，答案并非一目了然。如果水绿蛋高于彩虹蛋，那是否意味着水绿蛋也高于涡纹蛋？跟珊瑚蛋相比呢？珊瑚蛋该排到第3位还是第4位？学生在学习彩蛋的时候并没有看见所有彩蛋的层级排序，因此对他们来说，相距甚远的彩蛋之间的关系是模糊不清的。
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是相当模糊，不过等睡了一觉，就不一样了。