研究揭示声音如何在睡眠过程中帮助解决问题

摘要:

几个世纪以来,一些古老的格言暗示,带着一个特别令人困惑的问题入睡可以奇迹般地导致在早晨出现解决方案。据称,阿尔伯特·爱因斯坦大力倡导睡眠解决方案,不仅使每晚的睡眠时间延长了十个小时,而且还倡导了在白天小睡的想法。

作家约翰·斯坦贝克(John Steinbeck)就曾经说过这么一句话:“很多人都有过这样的经历:一觉醒来,昨天晚上百思不得其解的难题就这样迎刃而解了。”

科学家知道,睡眠对于维持最佳认知功能而言非常重要。除了有益于身体和大脑健康外,人们还认为睡眠在我们保留新信息方面发挥着根本作用。此过程通常称为记忆巩固,其中我们基本上将清醒时收集的所有信息进行排序,然后将其归档到更高的皮质中心。

更具体的研究试图确定睡眠是否从经验上改善了解决问题的能力,结果大部分证实了这一古老的格言。在睡眠过程中解决问题可以增加找到解决方案的机会,尤其是面对困难的问题时。

“我们知道人们在睡眠时会排练或‘巩固'记忆,加强和重组它们,”西北大学研究人员、这项新研究的第一作者Kristin Sanders说道。“另外众所周知,可以通过播放与所练习的信息相关的声音来增强这种自然过程。”

这项新研究的研究人员想知道,是否可以使用某些声音提示来提高我们在睡眠时解决问题的能力。为了检验假设,许多主题的任务是解决与单个声音提示相关的难题。一旦每个受试者未能解决六个难题,他们就会将便携式脑电图睡眠监测和提示系统带回家。

该设备设置为检测受试者何时进入慢波睡眠,一旦进入所需的睡眠阶段,就会播放六个独特提示音中的三个,与受试者未能解决的难题相对应。第二天,每个参与者回到实验室尝试解决前一天晚上未能解决的六个难题。

结果表明,与没有夜间提示的难题相比,受试者可以在一夜之间解决更多被提示的难题。实际上,如果受试者在睡觉时过夜播放对应的声音,则可以解决55%以上的难题。

该研究的资深作者Mark Beeman说:“这项研究提供了更多证据,证明睡眠时大脑的处理有助于白天的认知。在这种情况下,如果您想解决问题或做出最佳决定,最好睡觉而不是凌晨三点还在使用Twitter。”

该研究提出了许多新颖的问题,有望在未来的研究中得到解决。例如,尚不清楚慢波睡眠是否是管理此类声音提示的最有效睡眠阶段。假设在慢波和快波睡眠阶段之间分配声音提示的时间可能会增强创造性的问题解决结果。

同样不清楚的是,大脑中到底发生了什么,导致睡眠产生了这类问题解决结果。有趣的是,研究发现,通宵的声音提示并没有特别提高受试者回忆难题细节的能力。因此,尽管通宵提示增加了一些解决问题的能力,但它们并没有直接增强某些难题细节的记忆烙印。Beeman认为,这意味着睡眠更多地是在重组知识,而不是提出新的或新颖的信息。

“例如,无论我睡多久,我都不会突然发现黑洞或找到一种罕见疾病的治疗方法,因为我没有所需的背景知识,”Beeman表示。“但是,如果您已经彻底研究了一个问题并且仍然陷入困境,那么在整夜的睡眠中考虑问题可能只是窍门。”

这项新研究发表在《心理学》杂志上。

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