连比尔盖兹都臣服!《为什么要睡觉》告诉你睡眠重要二三事

▲《为什么要睡觉?:睡出健康与学习力、梦出创意的新科学》。(图/天下文化)

●《为什么要睡觉》/Matthew Walker

熬夜让人疲累,记性又差

你曾刻意通宵达旦,整晚不睡吗?

我生平一大快事,是在加州大学柏克莱分校教大学生睡眠科学。

我在哈佛大学也开了类似的睡眠课。

课程一开始时,我先进行睡眠调查,询问学生的睡眠习惯,如周间和周末几点睡觉、几点起床,睡多久,以及他们自觉课业表现和睡眠是否有关等等。

▲作者指出,自己曾经调查学生的睡眠习惯,结果发现超过85%的学生会通宵不眠。(图/达志示意图

我相信他们是诚实作答(这个调查并非在课堂上进行,而是在网路上匿名填写),得到的答案总是令人难过。

超过85%的学生会通宵不眠。

特别令人忧心的是,回答会通宵熬夜的人之中,约有三分之一,每个月、每一周会熬夜,甚至一周内好几次。

课程进行到学期中时,我会回到睡眠调查的结果,把他们自己的睡眠习惯,和课程里学到的睡眠科学连结起来。

借此,我试图指出睡眠不足对他们身心健康的危险,以及可能带给社会的不良后果。

获取新记忆能力变差了

我的学生会通宵熬夜,最常见的原因是为了应付考试

在2006年,我决定来进行一次磁振造影研究,看看这些学生通宵应付考试,到底是不是正确的做法。

挑灯夜战对学习有益吗?

我们找了很多人,把他们分配到睡觉组或睡眠剥夺组。

第一天白天,两组人按平常情况维持清醒。

但接下来的晚上,睡眠组必须在正常的睡眠时间闭上眼,在床上待着;睡眠剥夺组则必须在我的实验室里,由受过训练的人员监视着不准睡觉。第二天上午,两组人都维持清醒。

到了中午时,我们请参与者进入磁振造影机,让他们逐一学习一份清单上的内容,同时记录脑部活动,之后再测验学习的成效。不过我们并不是立即测验,而是经过两晚补眠之后才测验。

▲即便有经过补眠,但睡眠被剥夺的学生依旧在记忆测试上比没被剥夺睡眠的学生差。(图/达志/示意图)

这么做的原因,是为了确保睡眠剥夺组并不是因为太过疲倦或无法集中注意力来回忆答案,毕竟他们仍应该吸收了清单的内容。

于是,我们让睡眠剥夺的操作只影响到学习行为,而不影响之后测验时的回忆过程。

当我们比较两组人的学习效率时,结果很明显:睡眠剥夺组把事实记在脑中的能力(也就是获取新记忆的能力),比睡眠充足组落后了40%。

换成实际的考试情形来说,这种差距会是拿高分和不及格的天壤之别!

所以发生这种缺失的脑,到底怎么了?

我们比较两组人在学习时的脑部活动,并特别分析我们在第6 章谈过的脑区海马回,也就是大脑获取新知时的资讯「收件夹」。

前一晚有正常睡眠的那一组,海马回中与学习相关的活动频繁而健康。

然而,睡眠剥夺组的海马回中却找不到任何明显的学习活动。

仿佛睡眠剥夺把这些人的记忆收件夹整个关闭,任何新讯息只能被阻挡在外。

你甚至不需要剥夺一整晚睡眠就能达成同样的效果。

只要用偶尔的声音干扰睡眠者的非快速动眼睡眠,让他们无法深睡,只拥有浅眠,甚至不用吵醒他们,就会产生类似的学习缺失与障碍。

▲当人被剥夺睡眠,将会影响脑内海马回,使人脑无法学习新知。(示意图/达志影像

或许有人看过《记忆拼图》这部电影,剧中主角脑部受到损伤后,便无法获取任何新的记忆。

神经学上,我们会说他是「密集失忆」(densely amnesic)。

主角受到损伤的部位正是海马回,睡眠剥夺会影响的也就是这个区域,让你的脑无法学新的东西。

熬夜时好不容易形成的一丁点记忆,很快消失无踪

在我讲解这些研究的那堂课结束后,总有一大堆学生过来跟我说:「我完全知道那种感觉。我盯着课本,但没有一个字进入脑中。第二天考试时可能还记得一些东西,但如果过一个月再考一次,我应该什么都想不起来。」

这描述的后半部也有科学证据的支持。

你在睡眠剥夺期间学得的少数记忆,在几小时和几天之间就会很快忘掉,而且遗忘的速度会加快很多。

缺乏睡眠时形成的记忆较脆弱,很快就消失无踪了。

大鼠的实验发现,平时在各个神经元之间形成新记忆回路的突触连结,在睡眠剥夺的情况下几乎是无法强化的,因而几乎不可能在脑部结构中留下持久性的记忆。

▲睡眠遭剥夺将对人脑造成严重影响。(示意图/达志影像)

研究者剥夺大鼠的睡眠时,不管是二十四小时或只有二至三小时,都会发生同样的状况。

即使是与学习相关的更基本建构单位,也就是在突触之间用来形成记忆的蛋白质,也会因为睡眠缺乏而减少产量。

这方面最新的研究显示,睡眠剥夺甚至会影响海马回细胞中与学习相关的基因和DNA。

因此,睡眠缺乏的侵蚀力非常之深,削弱脑中形成记忆的硬体,妨碍你形成长久的记忆。

这就好像把沙堡建在太过靠近潮水的地方,结果可想而知。

教学和评鉴方式应该有所改变

在哈佛大学时,我第一次受邀为校刊《绯红报》(Crimson)撰写专栏文章,主题是睡眠缺乏、学习与记忆。

这也是我最后一次受该报邀请写稿。

文章中,我描述了这些研究与相关影响,并再次把焦点带回学生之间普遍流行的睡眠剥夺情形。

不过我并没有责备学生挑灯夜战,却把矛头指向老师,包括我自己在内。

我的看法是,如果身为老师的我们能达成最重要的目标,也就是教学,那么学期末给学生沉重的大考就是不明智的决定。

期末考强迫学生在考前少睡或熬夜,这种行为正好和滋养求学的年轻心智背道而驰。

我主张这逻辑受到科学支持,应该要获得普遍接受,而且我们早该重新反省这种一直以来的评量方法、造成背离教育的影响,以及迫使学生进行不健康的行为。

▲重大考试常成为学生晚睡的主因。(图/达志影像/美联社)

如果说老师们对这篇文章的反应很冷淡,还太过客气。

我收到一则电子邮件如此反驳:「那是学生自己的选择。」教职员推卸责任的另一种常见说词则是:「缺乏学习计划、不负责任的大学生才会如此。」事实上,我从不相信单凭一篇专栏文章,就可以扭转高等教育机构不完善的考试方法。

就像许多人对这类高教单位的看法:理论、信念与实践,在一代代人之间丧失。但是对话与战斗总得从某个地方开始。你可能想知道,我自己的教学方式和评鉴方法是否有改变。

我有。

我的课堂学期末没有最终大考。我把全部课程分为三部分,所以学生一次只需研读一部分授课内容。

而且测验范围不包含前面考过的部分。这记忆的心理学上是已经证实的效应,属于「密集学习」和「分散学习」的比较。

就好像上高级餐厅享受的经验一样,把教育的美食分为许多道分量较小的菜色分别上桌,中间有空档让你消化,这样会是比较好的经验,而不是把所有知识热量一口气塞进肚子里。

学习当晚没睡觉,记忆留不住

我们在第6 章曾谈到学习之后的睡眠,对于让新学得的记忆固定下来,扮演了关键角色。

任职于哈佛医学院的史提高德,是我的友人兼长期合作伙伴,他进行了一项聪明的研究,背后的意义十分深远。

他先让一百三十三名大学生反复进行视觉记忆任务,相隔不同的时间之后,让这些人回到实验室接受测验,看看他们还记得多少内容。

有的人在经过一整晚的睡眠后回来,有的经过两晚完整睡眠,有的则是经过三晚完整睡眠后才回来进行测验。

或许你已经猜到结果了,一晚的睡眠强化了新得到的记忆,记忆保存的程度提升了。而且,参与者在测验之前经历的完整睡眠次数愈多,记忆保存得愈好。

只有一组除外。

他们和别组一样,第一天进行学习任务,而且学习效果和其他组相同。

然后他们过了三天再回来进行测验,和前述的第三组一样,不同的是,他们第一晚的睡眠受到剥夺,接着第二天并没有进行测验。

史提高德给他们两晚完整的补眠时间后,才进行测验。

书念累了?那就睡一下吧!(示意图/达志影像)

但是他们完全没有显示出有记忆巩固提升的迹象。

也就是说,如果学习之后当晚没有睡觉,即使之后再怎么补眠,你还是失去了使这些记忆固定下来的机会。

睡眠和在银行存钱不一样,你欠下的债无法在往后补回来。

睡眠帮助记忆巩固的功效,是全有全无的效应,没有转圜余地。这对我们每天不眠不休、追求速度、不愿等待的社会来说,实在是令人忧心的结论。

我觉得又可以来写另一篇专栏文章了……

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● 本文转载自《为什么要睡觉?:睡出健康与学习力、梦出创意的新科学》一书,原始标题为〈《为什么要睡觉》书摘p.161-165 第 7 章 超越金氏世界纪录的极限〉,以上言论不代表本网立场。欢迎投书云论》让优质好文被更多人看见,请寄editor88@ettoday.net或点此投稿,本网保有文字删修权。