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学了东西记不住?可能是因为没好好睡觉

2020-07-14 14:24:24 卿卿小孩 16

我们都知道,睡得好才能学得好,是因为好好休息有助于保持旺盛的精力,利于白天更高效地工作和学习。睡眠的好处其实还不止如此,晚上睡觉时,我们的大脑一直没有闲着,而是在偷偷学习,而且效率还很高。

为什么这么说?下面从脑科学的角度为你解答。

  熟能生巧是怎么来的

其实每个人晚上睡觉的时候大脑并没有闲着,是在回放白天的经历,把海马体的信息传输到更深的脑区,巩固白天所学的知识。也就是说,巩固学习成果,靠的是睡眠。

但心理学和认知学科学家斯坦尼斯拉斯·迪昂在他的新书《我们如何学习:大脑为何(暂时)比机器学得快》中,为我们提供了更有意思的脑科学知识,而且还提供了利用睡眠进行学习的方法。

我们先来看一张图,这说的是刚刚学习认字的一年级小学生是如何阅读英文单词的——

卿卿

一年级小学生读一个单词要调动好几个脑区。

他们不但需要阅读的脑区,而且需要前额叶皮质参与中央控制,需要空间注意力随时卿卿调整眼睛盯着的地方,为什么呢?因为他们是一个字母一个字母地读单词。

体现在右边这个曲线上,就是一年级小学生读一个单词需要的时间,和单词的长度是成正比的。如果这个单词只有两个字母,他们大概需要0.9秒,如果是5个字母,则需要1.4秒。

这恰恰也是阅读障碍症患者的读法,他们的速度还不如一年级小学生。你可以想象,这些人读书可以说是用手指指着一个个的字母读,非常费力。

然后咱们再看二年级和三年级小学生的阅读——

卿卿

首先他们用到的脑区很少,并不需要调用中央控制系统。

特别是三年级学生,阅读时间和单词长短已经几乎没关系了,等于是扫一眼就知道那个词是什么。这是一种无意识地操作,是阅读的自动化。

形成自动化,说明大脑里已经为单词和常见的字母组合长成了专门的神经回路,单词已经深深烙印在大脑里面了。

我们读中文也是如此。你不需要先辨认偏旁部首、再一个一个判断每个字都是什么,你甚至都不需要辨认几个字的组合:“中华人民共和国”,你扫一眼就知道这七个字说什么。

更熟练以后你甚至都不用一句一句、可以一片一片地阅读,像罗胖更是可以“刷书”:眼睛一扫,几个关键词自动就蹦出来了。

其他的技能也是如此。

打字、演奏乐器、开车,刚开始学的时候都需要前额叶皮质的参与,你是非常有意识地做动作,方向盘怎么打,什么时候踩刹车,动作非常僵硬。等到熟练以后你就可以无意识地完成这些操作,技能已经成为你的“程序记忆”。

自动化对大脑非常重要。从基层的小事中解放出来,你才能去思考大事。初学者手忙脚乱,高手云淡风轻。

所以,一个人在学习中付出了注意力,积极地参与,调动了好奇心,获得了有效的反馈,这些还不够:他还需要把学到的知识巩固到大脑里,变成快速的、自动的知识才行。

那巩固是如何发生的呢?

当然是训练。你需要通过重复训练达到熟能生巧。但白天清醒状态下的训练只是一部分,还有更重要的一部分,是睡眠状态下的训练。


  睡觉 = 高效学习?

你可能经历过或者听说过这样的事情。

教一个孩子比如说弹琴,白天你陪着他练了那么长时间,他就是不会——可是晚上睡了一觉,第二天突然会了!他是怎么会的呢?

这是因为大脑在睡眠中把白天的训练重复了很多遍。

这个效应已经被很多实验证明了。比如有个实验是这样的,两组学生接受同样的训练,同样是间隔8小时之后测试。第一组是早上8点学习,下午4点测试。

第二组是半夜学习,第二天早上测试。结果因为第二组中间有个睡觉的过程,这组的成绩就明显更好。

而且你白天学的东西越多、经历越丰富多彩,你晚上就越想睡觉,睡得就越好——因为你需要更多时间去回放和消化吸收白天所见所学的东西。白天疯玩一整天,晚上大睡一场,这真是美好的一天。

而且睡眠中的回放式训练很可能比白天的训练更有效。关于睡眠科学,有两个知识点,可能会让你惊讶。

一个是睡眠对白天经历的回放,是非常精确的回放。

科学家让一只老鼠白天到处运动,那个路线它只走了一遍,但是海马体记住了。海马体中有一套专门记录位置的神经元。

晚上老鼠睡觉的时候,科学家观察它的脑神经活动,发现老鼠海马体的那些位置神经元先后活跃的次序,完美地等于它白天行动的路线。

精确到什么程度呢?你把老鼠梦里的神经活动录下来,用计算机解码,能够反推它白天去的是哪些地方。

另一点,睡眠时候脑神经活动的回放速度,是白天实际经历速度的20倍。

电影《盗梦空间》(Inception)里有个设定,服用普通镇静剂能让梦的速度是生活速度的12倍,强效镇静剂能达到20倍——其实不用镇静剂,你正常睡觉就是20倍。

这意味着什么呢?意味着你白天经历过一次的事情,睡眠中可以回放很多很多次。

你白天练习了10遍,睡眠中可以以同样的精度练200遍。

因为你是在睡觉,你并不记得自己回放了白天的经历,这些都是科学家做实验和扫描大脑观测出来的结论——但是你的大脑记得,你的程序记忆记住了,你的技能长上了。

我们有时候能记得的是做梦,而梦通常都跟白天经历不一样,有很多离奇的情节,那这是怎么回事儿呢?

这就是睡眠的另一个作用,那就是建立新的思维模型。

我们白天接收到的信息很有限,不像AI训练可以使用海量的信息,但我们的大脑在睡眠中把信息给压缩了,快速播放,它不仅仅是简单回放,还有混合播放。

这种混合播放就好像搭积木一样,能把新信息和旧信息给联系起来,重新排列组合,往往这种排布能给你带来白天没有的洞见。

梦境不会直接给你答案,但是可以给你埋下答案的种子。

有时候一个问题你白天绞尽脑汁不知道怎么办,一觉睡醒再一想,突然想明白了,那就是因为你在梦中已经尝试过各种连接方案。

梦,是大脑在模拟现实,在做思想实验。

睡眠让我们在训练素材有限的情况下,不但大大增加了训练的次数,还变着花样把玩了那些素材。所以现在研究者也在设法让AI做梦……


  如何利用睡眠学习

科学家对睡眠周期的理论现在还不是完全成熟的。脑科学家迪昂说,现在大家比较认同的说法是有两个睡眠阶段最关键。

一个是“深度睡眠”,这时候大脑发出一个“慢波”,大概每秒波动40到50次。深度睡眠是巩固知识性的学习的时候。

另一个是“快速眼动睡眠”,也就是REM睡眠,大脑活动很快速,容易做梦,是巩固动作性的学习、加强程序记忆的时候。

我看这个说法跟以前有人认为一切学习的巩固都发生在快速眼动睡眠阶段不太一样。不管怎么说,你都需要更好的睡眠。

我们有四个利用睡眠学习的方法。这些方法都不是随便推测出来的,都经过了实验的检验——但是有些实验验证还在进行之中,具体哪个更有效、效果好到什么程度,目前并没有精确的结论。

第一个方法最简单,就是多睡觉。

以前人们说早睡早起身体好、一日之计在于晨,那个肯定适合农业社会,在现代社会不一定科学。特别是今天很多脑力劳动者都喜欢晚睡,那你既然晚睡,又需要保障睡眠,就应该晚起。

从脑科学角度,现在的上学和上班的时间可能是偏早了。美国有很多中小学已经改成了8点半、甚至9点开始上课,让孩子们多睡会儿。除了对学习有好处,还有研究表明,晚点上学还能降低肥胖和抑郁的可能性。

午睡也是个办法。研究表明幼儿园的小孩上午学完知识,中午如果有午睡,巩固知识的效果会好很多。

第二个办法是你应该尽量在睡觉之前、或者离睡觉比较近的时候学习。

如果是上午学的知识,到晚上睡觉之前因为已经过去了十来个小时,你已经淡忘了一部分。你要是下午学,大家都比较困效果也不好。晚上睡觉之前学、学完马上在睡眠中巩固,这个效果最好。

当然学校不可能这么安排学习时间。但是你总可以在睡前读读书、把白天所学的重点回顾一遍,以期做个“好”梦。如果你是个自由职业者就更好办了,白天应该用来处理一些日常的、社交的事物,晚上夜深人静的大好时光应该用来读书学习。

第三个方法就比较激烈了,是直接给大脑来一个物理刺激。

既然深度睡眠对巩固知识最有效,而深度睡眠又伴随着一个慢波,那我们能不能在睡觉的时候从外界给大脑来一个慢波的刺激,引导大脑更多地处于深度睡眠状态呢?

第四个办法很有想象力,是想办法在睡眠中唤起你白天特定的记忆。

比如一个学生白天上了两节很重要的奥数课,还上了一大堆她认为不重要的别的课。回家写完作业看了一会儿电视剧,叫《还珠格格》。

那你可以想见,她肯定更希望在睡眠中回顾那两节奥数课的知识,而不是反复播放《还珠格格》。可是她怎么才能选择自己的梦境呢?

科学家测试成立的一个办法是这样的:上奥数课的时候,老师可以在教室里弄点香水,散发出某种特定的玫瑰花的香味。学生晚上睡觉的时候,也给她闻到同样的玫瑰香味。这个香味会触发她大脑相关的神经网络,开启对奥数课的回放。

当然,我不知道这个方法如果用多了,会不会让大脑适应了香水味道就不灵了,又或者必须每天换一种香水。

另有一个实验的办法是白天学习某些特定知识的时候播放一种声音,然后在睡觉的时候放同样的声音,这个也能加强巩固知识。

请注意!所有这些方法都只是用来巩固白天学习的知识,睡眠状态下你不能学习新知识。

学新知识,你必须使用专注力、积极参与、有效反馈那些办法,而那些在睡觉的时候是做不到的。有人说睡觉的时候听有声书或者听外语有用,那个已经被科学否定了。