走进实验室 | 边睡觉边学习?科学家:没错,完全可以
2020-07-12 23:16 羊城晚报•羊城派 原创
做着梦学着习,学习效率大大提高!

文/图/视频  羊城晚报全媒体记者 李钢
实习生 周惠宇 熊杰

“在休息的时候轻松获取知识”,这个美好的想法要是放在以前,或许会被评价为“做梦“。然而,科学家通过实验证明,这不是在做梦,人确实可以在边睡觉边学习。

这一次,羊晚科探小队走进中国科学院先进技术研究院脑认知与脑疾病研究院的实验室中,让这里的科学家告诉你,通过一定的方法,就可以利用无意识,做到“边睡觉边学习”。

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做着梦学着习:学习效率大大提高

副研究员黄艳告诉羊城晚报记者,睡眠跟学习的关系非常密切,在睡觉过程中,很多东西可能会得到强化,或者是被遗忘。

那如何才能把睡眠时间转化为强化学习的时间?

黄艳说,利用脑电探测睡眠不同的阶段,比如快速眼动睡眠,人类的睡眠阶段可以分为不同层次的浅睡和深睡。而科学家们发现,即使在意识水平最低的深度睡眠阶段,我们还是能够学习完全新的知识——

在慢波睡眠阶段播放知识内容,譬如英文单词,将会不知不觉中就被睡眠者“学到”。

而睡眠中学到的东西将会储存在我们的无意识部分,本人可能根本没有意识到自己已经进行了学习。但是,通过一些客观可以测量出,在睡眠中听到的某些单词,在第二天再进行主动学习时,效率会大大提高。

中国科学院先进技术研究院脑认知与脑疾病研究院副研究院 黄艳

无意识知觉如同冰面下的冰山

人们每时每刻都在通过视觉、听觉、嗅觉和触觉获取信息,但是,有意识部分其实如同露出冰面的冰山一角,人类大部分意识都藏在冰面之下,甚至无法意识到它的存在,这就是无意识知觉。

无意识是怎样在大脑中运作的呢?比如我们遇到危险时,会下意识的躲避和防御,这种行为其实就是无意识行为。

人类实时获取的流动信息会经过脑部的逐层处理。比如当我们看到某样东西时,大部分信息会去到位于后脑勺最突出部分的视觉初级皮层,再逐级往高级皮层传递。高级皮层带着假设,再逐级加工传回到低级皮层进行验证。

这样几个周期后,稳定的意识才会形成。如果当大脑某一个区域受损,这一逐层处理信息的通路被打乱,自然也就不能被我们意识到,此时就形成了无意识知觉。

黄艳提到,曾有研究人员做过一个实验,把一位因中风致盲的病人放在布满障碍物的房间里,令人惊讶的是他能像正常人一样轻松通过。按理来说,他所有的信息加工应该都受阻了。但他为什么还能无意识地穿过障碍物?

原来,从视网膜发出的信息,有少量来到了皮层下的上丘核团被加工。这个核团长得虽小,作用可不小。

比如我们走在大街上,一辆红色法拉利在你身边疾驰而过,我们的眼球可能会不自主地被吸引过去,这就是上丘所控制的无意识眼动行为。

当一个拳头突然来到眼前,你可能会闭上眼睛或迅速躲避,这种无意识的防御行为也是上丘介导的。

作为信息处理通路中的一环,如果核团受到损伤,本能反应会被大大影响。除了上丘核团,最常见的还有杏仁核,这一部分损伤后,会导致脾气、性情的大变。

不仅人类具有无意识。在目前的研究发现,下至诸如果蝇、蜜蜂类的昆虫,上至灵长类的动物,都具有无意识反应。

越接近人类脑部结构的动物,额叶的发达程度就越高,高级皮层也相对较多,它们所表现出来的无意识反应跟人类也就越相似,例如红色猕猴。

反之,假如拿一张画着石头的图片向小鼠砸去,它们会迅速害怕地躲回,而不会像高级动物一样去判断这到底是否为真的石头,是否真的有危险。

人为制造无意识直觉:影响对方的判断

在黄艳的研究中,无意识跟拓扑学密切相关。从拓扑学角度来说,生物体不是从单个的线段、颜色、形状进行一点一点的识别,而是从一个整体来认知一个事物。

“比如说有一个橡皮薄膜,你只要不把他撕成两半,或者不把他撕成一个洞,那这个橡皮薄膜的拓扑是不变的。也就是说,在这个形变范围内,都觉得是同一个东西。”黄艳用一个例子向我们简单介绍了拓扑学的性质。

当拓扑学应用到无意识中,就形成了视觉遮蔽和双眼竞争这两大人为制造无意识的手段。实验证明,人为制造的无意识会影响人们的判断能力。

“把蛇、兔子、老虎、熊等动物图像分别插入到不同性格的人物图像中,每播放一段时间的人物图像,就快速闪动一次动物图像。最后结果显示,虽然很难看见中间闪过的动物图像,但是它会影响我们对人物的判断。”黄艳向我们解释视觉遮蔽对判断的影响。

人为制造的无意识大量存在于日常生活中,其中,最为广泛的就是在广告领域。当一个人本来没有强烈偏好的情况下,外界给予一个无意识的影响,他会偏向于选择外界诱导购买的那个产品。假如你正在纠结晚上吃什么的时候,突然看到了某食品广告,你大概率就会选择它了。

生活中的无意识知觉

既然无意识能影响人们的判断,它当然也可以为人们的生活带来一些正面影响。

黄艳说,哈佛大学曾经做过一个研究,把老年人随机分为两组去玩电脑游戏,一组老年人的电脑上不时地会闪过“敏锐和聪明”这样的无意识信息,另一组则闪现“衰老和生病”这样的信息。

结果被提供敏锐和聪明信息的老人,虽然没有觉察到信息,但是他们的健康状况得到很好的改善,积极的无意识信息改善心情所产生的影响。

还有研究表明,如果给搏击运动员呈现一些意识下他想实现的目标,他们赛场上的自信会大大提升。这对于运动员来说是极其有利的。

无意识技术还被广泛应用于医学领域。“植物人”是否能够苏醒,取决于他有多少有残存意识。

最近有一项新的研究,利用脑电加上机器学习的方法,能够预测到植物人的意识状态,结果发现预测“植物人”患者100天后能康复的正确率能够达到80%。这对于医生和家属采取正确的医疗措施起到了很大的辅助作用。

无意识技术还可运用于精神层面的疾病,例如抑郁症、焦虑症、精神分裂、儿童的自闭以及多动症等等。

在不能厘清这类病人的大脑究竟是哪条通路被阻塞时,黄艳提出了一个大胆的假设:这些精神疾病很大层面源于皮层下的问题,即无意识加工的这套系统。

如果可以通一些无意识技术来调整他们皮层下系统的这些机能,可能很多疾病都会得到缓解。但要从机制上真正搞明白,还需要时间的验证。

黄艳对无意识技术在未来的运用中持乐观态度,认为它有很大的发展前景,可应用于多个领域。黄艳提到,在一次实验中,让一名男性闻了无色无味的雌激素,发现这名男性在认知方面的表现能力大大提高。假如未来某一天,我们把这种技术应用于调解情绪和状态,可能会激发出人类更多潜能。(更多新闻资讯,请关注羊城派 pai.ycwb.com)

来源 | 羊城晚报·羊城派
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