汪星人睡覺的時在想些什麼？

最近，一位哈佛大學醫學院教授震驚了網友：「一般情況下，因為狗經常陪伴在主人身邊，因此它很有可能會夢到你的臉、你的氣味、討你喜歡或惹惱你，」心理學家Deirdre Barrett告訴《人物》雜誌。各地網民一片嘩然。

Barrett側重於人類的睡眠研究，然而對進化心理學的興趣使她考慮到了非人類哺乳動物的睡眠。她指出，兩者有著相似的睡眠周期，這可能表明其睡眠質量或經歷也類似。

然而，昨天Scientific Reports發布的一項開放數據研究使外推法走向了硬數據。匈牙利的研究人員發明了一種非侵入式方法檢測睡眠中狗的大腦，從而探究其睡眠的內容和功能。

睡眠對於狗來說有多種好處，包括但不限於可愛、可愛、更可愛。你可能也聽說過睡眠有益於記憶。在大型考試之前，經常有人對我們說「睡個好覺」，這實際上是為了更好地完成記憶鞏固。「記憶鞏固」是一個大腦將信息碎片拼湊起來並封裝成記憶供後續使用的過程。

記憶對於狗來說也很重要。工作犬需要學習並記住多種特定職業技能，伴侶犬經常學習基本技能以便順利地和人類一起生活。當狗學到新東西以後，睡眠能幫助它更好地執行這些技能嗎？午睡時間應該加入到培訓中嗎？

匈牙利科學院的Anna Kis與同事以及知名的Family Dog Project中的成員開始探索伴侶犬的睡眠和記憶之間的關係。他們的研究涉及兩個實驗：第一，教給狗一個學習任務，之後通過非侵入式腦電圖（EEG）觀察其睡眠，這是一種使用附著於頭皮的微小電極探測腦電活動的實驗方法；第二個實驗是探究不同形式的學習後活動（如睡眠）是否會在短期或長期對記憶鞏固產生影響。所有的實驗都是在徵得陪伴犬及其主人的同意後進行的。

首先，睡眠研究又稱多導睡眠圖（如果你想把它說得奇特一點）。15隻陪伴犬參加了學習條件和非學習條件下的實驗。實驗者用外語（英語）教給狗「坐」和「躺」的指令。正如你所預料的，在非學習條件下沒有產生學習，它們只是練習了已經知道的匈牙利語的「坐」和「躺」指令。沒有什麼新的。都是舊知識。

在實驗的關鍵階段，狗睡著了（天啊，我愛科學）。在接下來的三個小時我們監測了狗在睡覺時相關的大腦活動。後來，我們又對學習條件下的狗用英語進行「坐」和「躺」指令的測試，以判斷睡眠是否有助於狗處理所學到的東西。

睡眠不僅會影響狗的學習，學習也會影響狗的睡眠。狗在小睡一會兒之後執行英語的「坐」和「躺」指令會完成得更好。學習條件下的狗即使在複檢之前，其非快速眼動期（睡眠中無夢的部分）的腦電圖中也有兩個顯著的腦波模式。與人類相似，其δ波增強，α波減弱，這表明「學習後的睡眠深度增加了」。

這兩個發現是相關的。狗學習了一項任務，在睡眠時這個任務會改變其大腦活動，之後，它們在這項任務上會表現的更好。「這表明，狗在睡眠時會鞏固和再加工新學到的信息，」Kis在郵件中解釋道。更具體地說，睡眠之後表現能力的提高和腦電模式之間的關係「是學習之後睡眠腦電圖的改變與記憶鞏固功能性相關的最強指標」Kis補充道。

好的。小睡一會兒可以提高醒後的表現能力（至少在學習指令任務中是如此）。但是我們是如何記住東西的呢？睡眠比其他記住信息的方法是有效還是無效呢？第二個行為實驗研究了不同學習後活動（包括睡眠）對後續記憶的影響。

53隻新陪伴犬學習「坐」和「躺」指令（同樣是英語）。之後，這些狗被分成四組，在接下來的一個小時里分別從事睡覺、散步、學習更多指令（通過誘導學習法學習新指令）或者與玩具進食和玩耍。時間到，我們對這些狗重新測試它們剛才學過的英語指令。*

短期來看，學習之後的活動會影響狗的表現能力，但是與研究人員預期不完全相同。從短期來看，睡眠和散步均能提高後續的表現，但是學習更多和與玩具玩耍不能達到這樣的效果。

另一方面，狗在一周以後回來檢測，可能經過了多次睡眠，睡眠組、散步組和玩耍組在英語指令方面表現出顯著的提高。而學習組沒有提高。

數值大於0表示所給情況下的表現能力提高，數值小於0表示表現能力下降。（圖片來源：Kis 等. 2017）

愛犬人士經常遵循根據狗做的「對」或「錯」的原則來考慮學習。這項研究提醒我們，與學習相關的一些因素可以影響記憶鞏固和後續的表現。

Kis建議：「在學習一個新指令之後應該安排一些不會干擾這些新的記憶痕迹的活動（如：睡覺、散步、玩耍，不能是學習其它東西），從而最終達到最好的後續表現。」

同時，Kis說道，如果狗的睡眠時間達到一小時以上，其表現能力可能會更佳（可能是使記憶鞏固更加充分），或者，醒來以後，在執行任務之前給它們一些時間擺脫困意。人類睡眠學家把這種醒來之後的幾分鐘認知能力下降的現象叫做「睡眠慣性」。不要假裝你從沒醒來，走到衛生間用梳子刷牙。Kis說，由於對於狗的睡眠慣性時間間距還不確定，他們不排除在複測的時候這些狗仍處於熟睡狀態。

對狗和睡眠採用非侵入式研究是一種新方法。我們還沒有研究你的狗是夢到了你的臉還是你的氣味，但是如果你關心狗的學習，這個研究提示你讓它們睡個好覺。

注釋：*也許你在想為什麼不設置一個學習之後僅僅是休息而不是睡覺的實驗條件，之後對它們的記憶進行測試。這種醒著的休息狀態在人類的記憶鞏固研究中是典型的，因為這是最接近睡眠的狀態。但是這種狀態在狗身上是不存在的，研究人員解釋道，「讓狗保持躺著的姿勢一個小時卻阻止其入睡，在動物身上可能會導致情緒緊張。已知緊張會對記憶產生影響，而且有動物保護問題，因此我們決定取消了這種條件。」

翻譯：么宇輝 審校：楊玉潔

文章來自：科學美國人博客

註：所有文章均由中國數字科技館合作單位或個人授權發布，轉載請註明出處。

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