睡覺的時候，大腦在做神馬？

知識 06-15

一、睡眠時，大腦在幫助你記憶

大腦中的突觸變化或許是學習與記憶的基礎，簡單說來，當人進入深度睡眠時，大腦神經元會長出新的突觸，加強神經元之間的聯繫，從而鞏固和加強記憶。

突觸的亞顯微結構模式圖

為研究睡眠對記憶的影響，美國紐約大學華人學者及其研究團隊曾經培育了兩種小鼠，讓它們學習在旋轉棒上站穩，其中一種小鼠學習一個小時後睡眠7小時，另一種小鼠學習同樣的時間但不準睡眠。研究人員利用雙光子成像技術觀察小鼠大腦的運動皮層，發現有睡眠的小鼠會長出較多的新突觸，學習能力較強，而睡眠被剝奪的小鼠則基本沒有新突觸生長，學習能力相對較弱。

他們的進一步研究表明，不是所有睡眠都對記憶重要。睡眠分為慢波睡眠和快速眼動睡眠等多個階段，慢波睡眠是基本不做夢的深度睡眠，而快速眼動睡眠是多夢的睡眠，大腦的記憶能力在慢波深度睡眠時期體現的更為突出。當然也有一些實驗證明只有快速眼動（REM）睡眠才有和記憶相關的信息加工過程。不過無論怎樣爭論，睡眠時大腦也在記憶卻是神經科學家公認的了。

二、睡眠時，大腦仍接受刺激並學習技能

當我們睡覺時，大腦是在完全沒有意識的情況下對外界的刺激做出反應。心理學家通過腦成像和腦電技術檢測到，在睡眠時，我們能夠識別無意義的嘟嘟聲和自己的名字。不過最近一位以色列科學家證明人類不但可以在睡眠中接受刺激或者加強原有記憶，還可以學習新能力。

他的實驗結合了經典條件反射原理和聞到氣味不會打斷睡眠這一特點。

實驗人員用化學試劑調製好兩種味道的氣體，一種帶有令人愉快的氣味；另一種帶有令人反感的氣味。當被試者入睡以後，實驗人員會先放一段短促的「嗶嗶」聲作為引導聲響，緊接著便釋放一種氣體。引導音分為高頻和低頻兩種，分別搭配不同氣味的氣體如此便形成了一個經典條件反射模式。

實驗人員觀察到。當被試者聞到令人愉悅的氣味時，鼻息的頻率會稍稍增加；與之相反，當被試者聞到令人反感的氣味時，鼻息則會稍微放緩。這一現象與人在清醒時的反應是一致的，說明睡眠中的大腦可以區分開兩種氣體的味道。經過一定次數的引導音與氣體的搭配，僅僅播放引導音便可以調節睡眠中的被試者的鼻息，而不用釋放帶有味道的氣體。這個結果表明，人腦在睡眠中依然可以建立與清醒時一樣的條件反射。

接下來的發現更令科學家們感到驚訝：當被試者睡醒以後，睡眠中所建立的條件反射被保留下來，睡覺時聽到高頻音並聞到愉悅氣體，被試者醒來以後聽到高頻音會增加鼻息的頻率；同樣，睡覺時聽到低頻音並聞到反感氣體，被試者醒來以後聽到低頻音會降低鼻息的頻率。被試者完全不知道為什麼聽到不同頻率的聲音會使他們的鼻息頻率改變，因為他們完全不記得睡覺過程中聽到任何聲音或者聞到任何氣味。

你看完這個實驗，發現竟然能在睡覺時，完全不費腦力地學習到新技能，是不是很有些小激動呢？

三、睡眠時，大腦正忙著洗澡

睡眠時，我們的大腦正在為自己高效清除腦內代謝廢物，恢復活力，真是杠杠噠~

先來科普一下：人腦內，有兩種液體：一是有很多細胞代謝物的組織間液；二是給腦提供部分營養、排出代謝廢物的腦脊液。

腦脊液沿著動脈周隙流入腦內，與腦細胞組織間液交換，將細胞間液體的代謝廢物帶走並且排出腦外。

然後再來看一個簡單易懂的小實驗：一位叫Lulu Xie的神經科學家分別在大鼠清醒和睡眠時注入小分子熒光染料，以此來觀察腦脊液在腦內流動的情況。他發現熒光染料在大鼠睡眠時比清醒時分布得更廣泛，意味著睡眠時腦脊液更容易在腦內流動。進一步研究發現，睡眠時腦內細胞間隙比清醒時更大，這意味著睡眠時腦脊液更容易進入腦內與組織間液進行交換。

如此看來，睡眠時就像用腦脊液洗了個澡，洗掉積累的代謝垃圾。睡眠時，大腦還偷偷背著我們給自己洗澡來著呢~

四、睡眠時，大腦正幫你減肥

有研究表明睡眠不足，讓你吃得更多。所以，睡吧，睡吧，我親愛的寶貝~

整晚沒睡的人們，在看到食物影像時大腦右側前扣帶回皮質的活動會較活躍，而這一腦區被認為與對食物的感受有關。大腦對食物的反應強烈，反應在行為上可能就是會購買甚至吃下更多的食物。

有人認為這一現象是一種自我保護機制。就自然界的生物而言，無法擁有充足睡眠時多半是因為面臨敵人了，此時吃下更多食物或是儲備更多糧食是為了能夠度過危險情境。所以為了控制飲食，看來首先要睡個好覺。