我们的睡眠不只分阶段，每个阶段还对应不同的「功效」，有的帮你记单字，有的帮你记情节。睡眠、记忆与梦境到底有何关联？倘若我们能够控制睡眠，是否就掌握了认知学习的关键钥匙？
为了在这竞争激烈的世界拔得头筹，许多人无所不用其极。大家抢工作、求升官，越来越多人服用莫达非尼（Modafinil）或利他能（Ritalin）等药物来增强表现。但是很讽刺地，促进认知功能最好的天然良方却往往被忽略了。
什么东西会让你拥有它时全身舒畅，少了它就像个废人呢？没错，答案正是睡眠。人理应把三分之一左右的时间花在睡觉上，但是我们对睡眠时间总是东缩西减的，最后落得疲惫不堪、表现欠佳的下场。
然而，睡眠不只是维持警觉与专注的关键。我们逐渐发现它还攸关我们学习新事物的能力，不管是学骑脚踏车或学西班牙文，都受睡眠影响。这样的新发现意味着我们可以利用睡眠来增进记忆力。
发现睡眠与记忆力有关联并不算是新鲜事。早在1924年， 两位美国康乃尔大学的心理学家约翰?简金斯（John Jenkins）和卡尔?达伦巴哈（Karl Dallenbach）曾找来两名学生，要他们记住一些不具意义的音节，然后分别在1小时、2小时、4小时和8小时后测试他们的记忆。结果发现，若他们在学习到测试这段空档内睡了觉，记得的字要比没睡觉时多。换句话说，睡眠增强了他们的记忆力。
不过直到我们知道睡眠能依照深浅及脑电活动区分成不同时期，才开始明白睡眠是如何影响记忆的：原来各个睡眠期分别会巩固不同类型的记忆。
脑袋重演白日活动
今年稍早，美国加州大学的研究人员仿照近一百年前简金斯和达伦巴哈所做的试验，要受测者学习没有意义的单字。受测者分为平均年龄约21岁的年轻组和平均约75岁的年长组，他们必须记下确实存在的单字（例如birds）和哪些捏造的字（例如jubu）配对。实验结果发现，不管是年轻人或老年人晚上睡觉时，脑活动频率缓慢的「慢波睡眠」（slow wave sleep，简称SWS）越长，记住配对单字的能力也越强。
另一项研究对参与者心理冲击较大，结果发现睡眠也比较容易让我们记得那些刺激情绪的事件。一群德国班贝格大学的学生被要求阅读让人情绪激动的叙述，例如凶手杀害孩童的过程细节。若这些学生只睡了下半夜， 他们的「快速动眼期」（rapid eye movement，简称REM）睡眠较多，记得这些叙述细节的能力明显好过只睡了上半夜非快速动眼期（NREM）或是完全没睡的人。
除此之外，睡眠对于学习骑脚踏车、打字等动作技能也有明显助益。神经科学家马修?沃克博士（Matthew Walker）任职于美国哈佛医学院时，曾训练受测者用电脑键盘打一连串复杂的字符串，12小时后测试他们的学习成效。结果显示，那些学完后没睡觉的人打字能力只提升了2％，反观那些睡了觉的人不但无损打字的准确度，速度也加快了20％。这类记忆似乎是在浅眠的NREM第二阶段形成的。
究竟睡眠为什么会有这些效果呢？答案可能和记忆重播有关。我们从脑活动的纪录得知：我们白天学习时神经细胞（或称神经元）活化的模式，在我们睡觉时会一再重播，彷彿是脑在演练似的。
慢波睡眠SWS时新皮质（neocortex，脑的外层部位）会有数百万个神经元同步活化。科学家发现这些缓慢的电活动脉冲会决定其他神经元在什么时间活化，确保脑的所有相关部位均同步重播记忆。这么一来，假设你正在回想某次与朋友会面的情形，这种机制或许能使你的视觉和听觉皮质区同时重播，使友人的面孔搭着其声音。
科学家认为这样经过协调的重播就和你清醒时在心里演练某件事一样，可以增强记忆。诚如神经科学家所说：「一齐活化的神经元，彼此串连在一起。」神经元同步活动可以加强它们之间的连结，这是记忆形成的生理基础。
5个关于睡眠的祕密
稀松平常的睡眠其实充满玄机……
1. REM睡眠期促进创造力
在REM睡眠期，神经传导物质乙酰胆碱的浓度比清醒时高出一倍。这种现象会促进神经元间重组连结，将不同的讯息搭上线。据说披头四的经典歌曲〈昨日〉（Yesterday）以及著名小说《科学怪人》（Frankenstein ）都是睡梦中的产物。
2. 我们睡觉时不停做梦
有人认为我们只有在REM睡眠阶段才会做梦，事实上，我们在睡眠的各个阶段都会做梦，甚至连醒着的时候也做白日梦。不过在REM做梦的频率确实较高，而且这些梦通常也较生动、激昂和诡异。
3. 不睡觉可以抗忧郁
不睡觉会让我们进入某种半亢奋的状态，早在1970年代早期，就有人利用剥夺睡眠来治疗忧郁症。可惜的是，病人一旦恢复睡觉，情绪也会重回低谷，另外以这个方法来治疗疾病必须格外小心，因为长期缺乏睡眠会损及工作记忆（working memory），并带来其他健康问题。
4. 人人需要的睡眠时间大不同
科学家量测人的反应速度来推测警觉性，结果显示，每个人需要的睡眠时间差异很大。美国宾州大学的研究指出，大部分的人有八小时的睡眠就足以维持反应速度。但是大约有5％的人，包括英国撒切尔夫人在内，只需要睡五小时（甚至更短）便足够了。
5. 不是故意要当夜猫子
不是所有人都适合早睡早起，研究发现有些人的基因使他们倾向晚睡晚起。约40％左右的人适合晚睡晚起，如果不强迫自己在清晨六点钟起床，反而会感觉更好、工作更有效率。
潘妮洛普?路易斯博士 英国曼彻斯特大学神经科学讲师。
译者张琼懿 美国德州农工大学医学生理学博士。
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