脑科学研究：睡眠不足会损害孩子的学习记忆与认知，“多睡一会”学习更高效！

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睡觉时大脑在干什么?

（原文来自久久自媒体）

睡眠在我们平常生活中饰演着主要的脚色，它不光能够匡助我们恢复精神、消弭委靡，且已有大量研究表明，睡眠过程中存在自动的进修过程，稀奇是记忆的巩固和增加。

人类进入睡眠时，脑干网状构造阻断了丘脑向皮层的投射(感受信息的首要上升通路)，甚至阻断了欠亨过丘脑的嗅觉通路，导致脑对外界感知的首要通道被“封闭”，脑运动水平显著降低，只有听觉通道还连结功能性运动，承担着睡眠中的“情况监测和平安鉴戒”义务，脑电记录显露睡眠中大脑能够差别分歧的声音。这也是为什么报警旌旗一样都使用特别的声音。然而，这并不透露睡眠状况下，大脑就完全歇息了。睡眠状况下，大脑仍然存在自动性的功能运动，今朝研究最多的就是记忆的巩固和提拔。

凭据睡眠中脑电波的分歧特征，能够把睡眠分为分歧的阶段，个中眼球会快速迁移的阶段称为快速眼动睡眠(REMsleep)，其他的(非快速眼动睡眠Non-REMsleep)可统称为慢波睡眠(Slowwavesleep)。

脑成像研究表明，大脑在睡眠过程中会进行记忆再激活，重演，以及重组。再激活发源于慢波睡眠中的海马激发的逐渐的神经新皮层的整合和表征，海马对于海马依靠性记忆与非海马依靠性记忆都起到至关主要的感化。重演指的是履历过的事件在脑中快速回放，并将这些小事件整合起来形成一个完整的一连情形。慢波睡眠时代海马显现了记忆的重演，神经元发生的三种脑波特征，慢波振荡、纺锤波和尖波涟漪的“三重奏”，即实现了新皮层-丘脑-海马的“交流对话”。纺锤波(spindle)由丘脑网状核发生，存在快慢两种状况，个中慢纺锤波频率约为9~12Hz，而快纺锤波约为12~15Hz，首要显现在非快速眼动睡眠的第二阶段。

较多研究都发现，纺锤波的数量与记忆有关，若是白日进修的内容好多，晚上睡觉时纺锤波数量就对照多，且纺锤波的数量越多，醒后回忆究竟越好。涟漪波(ripple)是由海马诱发的同步神经元运动的快速爆发，灵长类与人类的频率约80~140Hz，啮齿动物频率约为140~200Hz，因为它的爆发式，时间极短(50~100ms)等特点也被称为尖波涟漪(SWRs)，与慢波过程中的重演慎密相关，在离线记忆巩固过程中起主要感化。慢波振荡(SlowOscillation,SOs)首要施展在新皮层，是高幅慢波，频率一样为0.5~1Hz，是神经薄膜在去极化的上电位与超极化的下电位之间改变。纺锤波时常镶嵌在慢波振荡中的上电位。

有研究发现清醒时存储在海马内的短期记忆，在慢波睡眠中慢慢向长时记忆存储中心(新皮层)转移。一项功能磁共振成像研究发现单词进修两天后，记忆提取过程中海马的运动会增加，同时海马与内侧前额叶皮层间的功能保持也获得增加。但在六个月后的记忆提取时，激活区域有所转移，内侧前额叶皮层有更大的激活，而且海马与内侧前额叶间的保持削弱。这些证据表明随时间的推移，临时存储在海马的记忆信息逐渐转移至新皮层使记忆表征发生转变。

总之，从动物研究到人类研究，从行为测量到脑成像，各类研究都一致指出了睡眠在记忆巩固中起到弗成替代的感化。

睡眠不足对进修的损害

跟着社会的成长，生活压力的增加，中国一百多万的年青年头人处于分歧水平睡眠褫夺状况。

凭据《中国少年儿童十年成长状况研究申报(1999-2000)》显露，我国的中小学生天天平均睡眠时长不足8小时，已有研究发现，睡眠褫夺会对青少年进修记忆有较大的伤害。2005年的一份关于中美小学生睡眠模式和睡眠问题的问卷表明，中国儿童的平均睡眠时长比拟于美国儿童少一个小时，且睡眠问题要多得多。

尽管我国各类政策都在首倡为学生“减负”，但升学测验等压力依旧褫夺学生们的睡眠时间，尤其是山东、河南等生齿大省的高中生，显现睡眠时间不到4小时的情形。学生们无论在进修日照样在周末都在一直地写，一直地算。因为睡眠不足，导致好多学生在上课的时候注重力不集中，回响缓慢，甚至瞌睡，是以，这种“起劲”引起更多进修上的负面立场。甚至导致健康问题，已有大量研究表明睡眠不足会导致一系列身体疾病，如炎症等。

睡眠问题不光示意为睡眠时间遍及较短，也施展在睡眠质量上。中国睡眠障碍群体比其他国度凌驾很多，在一项针对北京市中小学生睡眠状况的抽样查询中，睡眠时长在6h~8h的仅有59.2%，而自我感受睡眠质量非常好的学生少到仅有16.1%，常见睡眠问题为睡不醒(39.5%)、恶梦(7.1%)、惊醒(9.1%)、失眠(6.2%)以及梦游(1.6%)。目前，高中生的压力激发更高比率的睡眠问题，而睡眠质量问题导致更低的问题解决能力。

睡眠褫夺和质量低下损害学生的进修和认知的成长，已有大量研究表明睡眠对儿童的认知成长有着深远的影响。在一个大样本纵向追踪研究中，经由收集孩子在18，30，42和57个月大时的睡眠状况，竖立模型可有效地展望孩子8岁上学后需要特别教育的或者性。尽管无法确定幼儿的睡眠状况与随后的进修、行为等身分的因果关系，但早期睡眠问题能够很大水平展望后期的进修相关问题。

当前主流概念认为，清醒时脑内储蓄的进修材料得以整顿和巩固需要睡眠，而睡眠褫夺则会严重影响记忆的巩固，导致进修记忆结果变差。在一项查询研究中，研究者经由设置睡眠褫夺组(25个小时的褫夺)与无睡眠褫夺组来考查分歧记忆义务的影响，究竟显露睡眠褫夺组在执行知觉记忆义务时示意显着降低。

一个较新的研究发现非快速眼动睡眠的第二阶段时长决意婴儿新记忆的成长，第二阶段时间较长则有利于感知记忆到语义记忆的转换。这些究竟充裕证实睡眠褫夺会普遍地影响认知，会激发记忆问题，进而导致严重后果。

睡眠不光在已学常识的记忆整合中起主要的感化，同时也可消灭大脑不相关信息。有假设认为，白日进修的过程即为大脑中突触保持形成的过程，而到了夜晚睡眠时，则对突触进行修剪，经由削减无保持突触，进而凸显已保持的突触，导致记忆获得巩固，稀奇是慢波睡眠过程中可以削减组成突触分子的数量。整个睡眠过程中，海马在记忆加工过程中起到至关主要的感化。

在比来的一项研究中，，研究者使用多导睡眠仪(PSG)对海马受损患者与正常被试睡眠进行对照剖析，究竟表明海马在情形记忆中弗成贫乏。

简而言之，大量研究发现睡眠褫夺会对陈述性记忆和言语进修有较大影响，会导致较量义务相关脑区的运动降低，且工作记忆能力也因较差睡眠质量示意较差。

总之，睡眠不光让我们的身体获得歇息，还匡助我们巩固记忆消灭不相关信息，进而增加和改变记忆陈迹。是以，对进修者来说，多睡一会并不是偷懒，而是更有效的进修。

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起原|本文刊于《教育家》杂志2020年2月刊第4期“脑科学与教育”栏目，原题目《“头吊颈、锥刺股”真的有益进修吗?——睡眠中的脑与记忆》

作者｜吴美云/北京师范大学认知神经科学与进修国度重点实验室研究生

张语轩/北京师范大学认知神经科学与进修国度重点实验室985副研究员