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你躺平了,大脑还在20倍“速学”

2022-05-28于梅君

初中生世界·七年级 2022年6期
关键词:眼动阿尔茨海默大脑

于梅君

休息时,大脑会以20倍速度回放新学技能

“一张一弛是文武之道,莫把自己总是弄得那样紧张……”《我多想唱》这首歌告诉我们:无论学习还是工作,劳逸结合很重要。这一点也得到了科学证实。

一项新研究发现,在清醒的休息状态下,大脑活动能以20倍的速度“回放”刚刚学过的动作。也就是说,当学习一项新技能时,如果在练习时间内频繁插入休息时间,记忆巩固和表现就会得到改善。

“我们的研究首次证明,人类清醒时,会对刚学过的技能进行神经回放,这对早期学习至关重要。”研究者介绍,这种现象称为间隔效应,已在多种任务中得到证明。清醒时的记忆巩固发生在几秒钟到几分钟内,其巩固幅度大约是睡眠后记忆巩固的4倍。

为验证这一想法,研究人员使用了一种被称为脑磁图(MEG)的大脑成像技术。30名受試者在键盘上尽可能快速、准确地反复输入“41324”,每次实验时长10秒,重复36次,两次实验之间休息10秒。数据显示,受试者的大脑在静息态(即清醒的放松状态)发生了按键序列的神经重放。神经重放仅持续了50毫秒,速度却达到实际动作的20倍。

与训练前或训练后的休息时间相比,在两次练习之间的休息时间,神经重放的频率大约要高出三倍。此外,与前11次实验相比,在最后11次实验之间的休息时间,神经重放的频率更高,此时受试者学习速度更快。了解这一特征,有助于优化治疗方案或确定更好的脑刺激策略,改善中风等脑损伤后的康复效果。

你才30岁就喊老?大脑90岁还在发育

刚过30岁,就说自己老了?人家大脑可并不承认——英国科学家指出,人的大脑达到成人状态,要到我们30多岁时。欧洲一项脑研究表明,人直到90岁高龄时,健康大脑内仍有新神经元在持续发育。如此看来,我们的身体真是拖了大脑的后腿。

英国剑桥大学神经科学家研究认为,大脑有自己的发育时间表,这是一个缓慢、循序渐进的过程,最终达到成人状态,差不多要到人们30多岁时。

18岁时人的大脑仍在经历巨大变化,20岁之后也很容易受精神障碍的影响,这个问题到了30岁左右才会得到解决。没有成熟的大脑,也就意味着对自己情绪的控制力、与他人交往沟通的能力都有待完善。

与大脑晚熟相对,其“衰老期”也来得很晚。最新研究指出:直到90岁高龄时,健康人脑内仍会有新的神经元持续发育。而在阿尔茨海默病患者的脑内,新神经元的形成明显减少。研究者指出,我们对大脑发育过程的全新认知,很可能对未来脑研究和社会产生重大影响。

睡觉时,你的大脑在忙着看“重播”

大家都知道,哺乳动物的睡眠分为快速眼动(REM)和非快速眼动(NREM)两个阶段,在脑电波图上很容易区分出来。REM期间眼球会快速转动,做梦也通常发生在这一阶段,所以又称为“做梦阶段”。NREM期间眼球不转,睡得也更沉,所以又叫“深度睡眠阶段”。

弗洛伊德认为梦是潜意识的体现,代表着被理智压抑的深层欲望。然而,后续研究发现,梦并没有那么神秘,它只不过是白天一些零散想法的随机展示而已。既然如此,人为什么要做梦?日本筑波大学的神经生物学家测量了小鼠在REM和NREM睡眠期间脑部血液流动速率,发现清醒和非快速眼动时的血流速度几乎没有差别,而快速眼动阶段的血液流动速度平均提高了2~3倍。

更有意思的是,研究人员故意在小鼠进入“做梦阶段”时叫醒它们,然后让它们接着睡,结果发现这些美梦被打断的小鼠,血液流速会出现补偿性增加,这说明快速眼动阶段的血液流动属于刚需,一点折扣都不能打,亏多少就得补多少。这是人类首次直接观察到睡眠期间哺乳动物脑部的血液流动情况。

研究人员指出,脑神经活动会产生大量代谢废物,白天可能来不及运走,只能等到晚上睡觉时再清理。快速眼动阶段血液流速大幅加快,说明这一清理工作很可能就是在做梦时完成的。换句话说,我们的梦,很可能只是大脑清洁工在工作时的一个副产品。

目前已知大脑血液流速的降低及做梦时长的减少,会增加患阿尔茨海默病的风险,因为这种病的病因,很可能与脑组织代谢废物的过度堆积有关。如果能想办法让我们多做梦,也许能起到预防阿尔茨海默病的效果。

非快速眼动阶段虽称为“深度睡眠阶段”,其实大脑仍非常活跃。在这一阶段,大脑会把白天接收到的各种信息重新过一遍,重要信息会被强化,进入记忆范畴,不重要的信息则会被忘掉,以便腾出空间,迎接新的一天。

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