睡眠占据了人类生命的接近三分之一的时间，然而我们对于睡眠的发展意义直到最近30年才逐渐清晰起来。今天，现代科学已经可以非常肯定地指出，睡眠是记忆和学习的重要环节 (Stickgold & Ellenbogen, 2008)，缺乏睡眠带来的影响是致命的 (Xie et al., 2013)。医学研究者在那些抑郁症患者和阿尔兹海默症（俗称老年痴呆）患者身上都观察到了睡眠缺失带来的关键性影响 (Xie et al., 2013)。

为了更好的了解睡眠对学习的影响，我们需要先简单地介绍一下睡眠的具体过程，以及它们的作用 (Gregg Jacobs et al., 2014)。

在睡眠的开始阶段中，人们闭上眼睛开始放松，这时候大脑思绪浮动，阿尔法波悄然出现。这种频率的脑电波会会逐渐让思想离开身体，慢慢地帮助人们进入睡眠的第一个阶段。随着身体放松、肌肉松弛、呼吸和心跳放缓、体温下降，大脑产生了西塔波。在第一阶段中，大脑会浮现出一些奇思妙想，同样的情况也会出现在白天发呆的时候。这也就是为什么发呆会被称为白日梦。

在经历了短暂的第一阶段后，真正睡眠开始了，学者们将其称为阶段二。在第二阶段，我们的大脑会产生睡眠梭状波和K型复合波，同时人们会失去对周围环境的意识。而前额叶在这个阶段会间歇性地进行唤醒，以防你受到伤害。阶段二常常会持续30-45分钟，接着深睡的阶段3和阶段4会伴随着德尔塔脑电波到来。

在深度睡眠状态被唤醒是一个令人糟心的事情，尤其对于青少年来说更是如此。即便孩子们从深睡中醒来，他们也会感到昏昏沉沉和晕头转向 (Gregg Jacobs et al., 2014)。事实上，打断深度睡眠总是不好的，因为在深度睡眠阶段，大脑会执行清洁程序 (Xie et al., 2013)，一方面清除大脑中在醒着时积累的有毒物质，另一方面要求免疫系统对身体进行全盘杀毒 (Dworak et al., 2010)。这就是为什么人们在生病时总是昏昏欲睡。

在睡眠的第二、第三阶段，科学家们还观察到一种名为“睡眠锭子”的短时间脑电活动。研究显示，它能够帮助大脑将信息从海马体转移到脑皮层当中进行长期存储，也即知识的巩固作用 (Stixrud & Johnson, 2020)。最后，在深睡阶段完成后，大脑会重新回到阶段二，然后进入快速眼动睡眠（REM）阶段，这时人们的大脑和身体像是醒了过来一样，脑电波频率加快，脑部血流量急速上升。大脑对特定回路的重现和巩固在此时进行 (Li et al., 2017)。

正是由于睡眠对于神经回路的巩固作用 (Mah et al., 2011)，科学家们注意到年龄与睡眠时间的关系。对于一个新生儿来说，花费70%-80%的生命来睡觉是合理的，因为他们需要快速地加固自己在出生的前几个月中获得的知识（其实他们出生之前就已经会睡觉了）。他们要应对如此绚烂多彩的世界，因此需要16-18个小时的睡眠。等到10岁时，儿童所需的睡眠量大概在10个小时左右，青年时期则为8小时左右。随着人到中年，7小时的睡眠已经足够大多数人恢复精神。而对于70岁的古稀老人，他们大概只需要睡6.5小时左右 (Gregg Jacobs et al., 2014)。这个时间标准应该比任何一个阅读本文的读者的睡眠时间都要多，缺觉是正在全世界范围蔓延的“慢性疾病” (Chattu et al., 2018)。

缺觉对于学龄儿童和青少年的损害尤其大。正如我们在前文所提及的，睡眠缺失本身就是一种慢性压力，它带来了更高的血压、神经效率降低、身体炎症和情绪低落 (Chattu et al., 2018; Mullington et al., 2010)。如果睡眠长期缺失，杏仁核会像面临巨大压力那样接管认知系统，这时孩子们将对负面情绪非常敏感，同时情绪波动情况非常明显 (Goldstein & Walker, 2014)。与负面情绪敏感度同步提升的是对于消极事件的记忆能力，研究显示，如果睡眠缺失，人们记住坏事情的可能比好事情要高出2倍 (Robert Stickgold, 2015)。这也能解释为什么睡不好的日子似乎都是倒霉的日子。长期缺觉还会导致前额皮质和杏仁核之间的联结程度降低，其结果就是儿童丧失了部分控制情绪和行为的能力，最终导致了焦虑、情绪障害和抑郁症 (Yoo et al., 2007)。

除了对情绪的影响，睡眠缺失对于认知能力的削弱同样显著。研究显示，如果青少年在6周内每天只睡4-6个小时，那么他们在认知任务上的表现会与3天没睡觉的情况一样 (Stixrud & Johnson, 2020)。另一项在学校中开展的研究显示，如果六年级学生连续3天少睡30分钟，他们的认知能力仅能达到四年级学生的水平 (Sadeh et al., 2003)。学生的自我报告也表现了相同的结果。研究显示，睡眠时间缩短与学习成绩下降之间存在着相关性，学校只要稍微把上学时间调晚一些，就能减少缺勤和迟到的情况，学生也不太会在校内打瞌睡，还能改善学生的情绪状态和学习效率 (Eliasson et al., 2002)。最近开展的一项大型实验更是令人瞩目，研究者对比了早中晚三个时间点上学的成绩差异，结果显示早上7:40上学的学生更有可能留级 (Rodríguez Ferrante et al., 2023)。

所有这些关于睡眠缺失的证据都指向这样一个结论，“睡眠是学习的基石”。在睡觉的时候，大脑不是关机了，更不是仅仅在清理废物，恰恰相反，大脑在夜间仍旧非常活跃，重现白天的刺激并且转移我们的记忆。研究甚至发现，白天刺激增多会带来大脑夜晚可塑性的增加 (Ribeiro et al., 1999)。脑成像结果显示，白天接受到刺激的脑回路会在晚上被重新激活 (Jiang et al., 2017)，这意味着大脑几乎是不眠不休地在促进我们的认知发展。尽管有一些教育研究者对睡眠巩固的有效性提出了质疑 (Bruyckere et al., 2015)，但是研究显示，睡眠巩固效应是真实存在的。在一项著名的实验中，科学家让参与者在充满玫瑰花香的教室里学习，同时在睡觉时喷洒同样或不同的香水。结果显示，参与者闻到一致的香味时，第二天的学习效率更高。这意味着睡觉时的暗示（香水）可以激活脑回路并加强记忆 (Rasch et al., 2007)。

当然，睡眠对学习的价值也不应当被夸大。睡眠对记忆的巩固效果并不包含任何新的知识，它只是在重复已经强化的回路，并促使它变得更加强大。因此，想要完全学会某项技能，唯一的方法就是在醒着的时候进行大量的练习，深入的思考和不断地提取。想完全凭借睡觉来学习什么新的东西，几乎是不可能的。

不过，如果目的不是学习而是创造的话，似乎也不是那么不可能。最近关于默认模式网络的突破性研究发现了非集中注意力情况下的认知活动 (Menon, 2023)。而睡眠则是最长时间的非注意状态。在沉睡时，前额叶皮层的执行控制功能会被抑制，因而各个脑区之间的联系变得更加容易 (Erlacher & Schredl, 2010)。通过对不同通道、不同情境的知识的综合，大脑有时会获得灵感的火花，创造性的提出一些东西 (Mah et al., 2011)。当然了，要做到这一点，前提是大脑中已经储存了大量的来自不同时空的知识，而这则必须要借助努力的学习了 (Carson et al., 2003)。

总而言之，充分而香甜的睡眠是学习必不可少的部分。但睡眠也难为无米之炊，只有在付出了努力的学习之后，睡眠的巩固效果才会真正显现。对于家长和老师来说，让孩子获得足够的睡眠，或者是在午后补充一个小憩，都是力所能及的提高学习能力的事情 (Kurdziel et al., 2013)。然而现实是，随着移动智能技术的普及，不管是父母师长还是青少年，都面临着缺觉的风险。我们呼吁，为了自己的身体健康和下一代的快乐成长，家长们应该避免在卧室使用电子设备，同时记住——关了灯，就睡觉。

参考文献

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