網(wǎng)易科技訊 5月19日消息，據(jù)大西洋月刊報(bào)道，1920年復(fù)活節(jié)前的那個(gè)晚上，奧托·洛維（Otto Loewi）從睡眠中醒來，他似乎產(chǎn)生了一個(gè)非常重要的想法。他把它記在紙上，很快就又睡著了。當(dāng)他再次醒來時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己寫的潦草字跡難以辨認(rèn)。但幸運(yùn)的是，第二天晚上，這個(gè)想法又回來了。這是個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，最終證明了洛維長(zhǎng)期思考的假設(shè)，即神經(jīng)細(xì)胞通過交換化學(xué)物質(zhì)或神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行交流。這一想法得到證實(shí)，幫助他在1936年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
在洛維改變命運(yùn)的小睡過去近一個(gè)世紀(jì)后，許多實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，睡眠可以促使人們以創(chuàng)造性的解決問題?，F(xiàn)在，來自卡迪夫大學(xué)的彭妮·劉易斯（Penny Lewis）及其兩位同事將這些發(fā)現(xiàn)整理成新的理論，解釋了睡眠和創(chuàng)造力之間的聯(lián)系。具體來說，他們的理論解釋了睡眠的兩個(gè)主要階段——快速眼動(dòng)睡眠（REM）和非快速眼動(dòng)睡眠，如何共同幫助我們發(fā)現(xiàn)已經(jīng)知道的東西之間未被識(shí)別的聯(lián)系，并發(fā)現(xiàn)解決問題的現(xiàn)成解決方案。
當(dāng)你開始入睡時(shí)，首先會(huì)進(jìn)入非快速眼動(dòng)睡眠階段，它包括了夜間大部分時(shí)間的輕度睡眠，以及被稱為慢波睡眠（SWS）的深度睡眠。在后者中，數(shù)以百萬計(jì)的神經(jīng)元同時(shí)被劇烈地“點(diǎn)燃”，就像在細(xì)胞中舉行大合唱。劉易斯說:“這是你在清醒狀態(tài)下絕對(duì)看不到的東西。你正處于一種深層的生理狀態(tài)，如果被叫醒你會(huì)感到十分不高興?！?/p>
在這種狀態(tài)下，大腦會(huì)回放記憶。舉例來說，當(dāng)老鼠白天在迷宮中奔跑時(shí)，同樣的神經(jīng)元會(huì)自發(fā)地在夜間睡眠時(shí)被以同樣的順序點(diǎn)燃。這些“重述”有助于鞏固和加強(qiáng)新形成的記憶，并將它們?nèi)谌氍F(xiàn)有的知識(shí)中。但劉易斯說，它們也能幫助大腦從特定的細(xì)節(jié)中提取共性信息，從而促使大腦更加活躍。
劉易斯解釋稱:“比如你重放生日派對(duì)的記憶，它們可能都包括禮物、蛋糕和氣球。代表這些事物的大腦區(qū)域?qū)?huì)更加活躍，遠(yuǎn)超代表其他聚會(huì)或活動(dòng)的大腦區(qū)域。隨著時(shí)間的推移，細(xì)節(jié)可能會(huì)從記憶中消失，但主旨依然存在。這就是你如何形成有關(guān)生日聚會(huì)記憶的方式?！钡行┛茖W(xué)家認(rèn)為，做夢(mèng)是這個(gè)過程的有意識(shí)表現(xiàn)，實(shí)際上是你的大腦在回放和改變它自己的記憶。
這個(gè)過程始終都在進(jìn)行，但劉易斯認(rèn)為，由于大腦兩個(gè)部分之間的緊密連接，它在SWS睡眠期間特別強(qiáng)烈。第一部分是“海馬”，它是大腦中部的海馬狀區(qū)域，能捕捉到有關(guān)事件和地點(diǎn)的記憶。第二部分是大腦皮層，即大腦的外層，它是存儲(chǔ)事實(shí)、想法和概念的地方。劉易斯的想法是，海馬體將新大腦皮層推入記憶中，這些記憶都與主題相關(guān)，也就是在同一個(gè)地方發(fā)生的，或者分享一些其他的細(xì)節(jié)。這使得新大腦皮層更容易提取出共同的主題。
而在快速眼動(dòng)睡眠階段，大腦活動(dòng)是完全不同的。在非快速眼動(dòng)睡眠期間，神經(jīng)元中的合唱被同步到嘈雜聲音中，因?yàn)樾麓竽X皮層的各個(gè)部分都被激活，這似乎是隨機(jī)的。與此同時(shí)，名為乙酰膽堿的化學(xué)物質(zhì)（即洛維在其睡眠激發(fā)試驗(yàn)中識(shí)別出的化學(xué)物質(zhì)）淹沒了大腦，破壞了海馬和大腦皮質(zhì)之間的聯(lián)系，并將兩者都置于特別靈活的狀態(tài)。在此期間，神經(jīng)元之間的連接更容易形成、加強(qiáng)或減弱。
劉易斯認(rèn)為，這些特質(zhì)讓新大腦皮層能夠無意識(shí)地尋找看起來不相關(guān)的概念之間的相似之處，比如行星圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)與電子繞原子核旋轉(zhuǎn)的方式。她說:“假設(shè)你正在解決一個(gè)問題，但卻被難住了。在快速眼動(dòng)睡眠中，新大腦皮層會(huì)重放抽象的、簡(jiǎn)化的問題元素，還有其他隨機(jī)被激活的東西。然后它會(huì)加強(qiáng)這些東西之間的共性。當(dāng)你第二天醒來的時(shí)候，這種輕微的強(qiáng)化可能會(huì)讓你發(fā)現(xiàn)，你正在以一種稍微不同的方式工作。這也許能幫你解決這個(gè)問題。”
劉易斯說:“這些想法中，有很多已經(jīng)被人發(fā)現(xiàn)。有些人認(rèn)為慢波睡眠對(duì)創(chuàng)造力很重要，其他人則認(rèn)為快速眼動(dòng)更重要。而我們要說，這兩者都對(duì)提高創(chuàng)造力至關(guān)重要?！睆谋举|(zhì)上說，非快速眼動(dòng)睡眠提取概念，而快速眼動(dòng)睡眠則連接它們。至關(guān)重要的是，它們需要彼此。
睡眠的大腦每90分鐘就會(huì)經(jīng)歷一次非快速眼動(dòng)和快速眼動(dòng)睡眠周期。在一夜或幾夜中，海馬體和新大腦皮層不斷地同步和分離，而抽象和連接的順序也會(huì)重復(fù)。劉易斯寫道:“我們可以使用這樣的類比，兩名研究人員最初共同研究同一個(gè)問題，然后分開，各自獨(dú)立思考，然后再回來繼續(xù)深入研究。這表明，如果你正在處理一個(gè)難題，那么你需要有足夠的睡眠時(shí)間。特別是如果你想做些需要跳出框框思考的事情，也許不要在太過匆忙中急著動(dòng)手?！?/p>
劉易斯等人的部分理論內(nèi)容有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，但其他部分仍然是需要驗(yàn)證的猜測(cè)。例如，沒有足夠的證據(jù)支持劉易斯的直覺，即海馬體在非快速眼動(dòng)睡眠期間刺激大腦皮層，以促使其對(duì)相關(guān)記憶進(jìn)行重放。
她承認(rèn)：“我意識(shí)到這有點(diǎn)兒夸張，但在有些研究中，慢波睡眠提高了識(shí)別共同概念的能力。在一個(gè)被廣泛使用的例子中，人們必須圍繞一個(gè)看不見的主題學(xué)會(huì)多個(gè)詞匯，比如夜晚、黑暗（dark）以及煤炭等。如果他們事后睡覺，更有可能(錯(cuò)誤地)記住他們也學(xué)過這個(gè)主題詞匯。在這種情況下，黑暗就會(huì)變成‘黑色’（black）?！比欢?，圣母大學(xué)的杰西卡·佩恩（Jessica Payne）指出，在她的實(shí)驗(yàn)中，慢波睡眠產(chǎn)生了相反的效果。
盡管如此，除了“小分歧”之外，佩恩認(rèn)為劉易斯的理論基本上正確，特別是當(dāng)它涉及到快速眼動(dòng)睡眠的作用時(shí)，即“以一種荒謬而富有創(chuàng)造性的方式”將概念性知識(shí)結(jié)合起來。她說：“我認(rèn)為總體想法是正確的?！?/p>
劉易斯的研究框架還有一個(gè)弱點(diǎn)，那就是她發(fā)現(xiàn)更令人不安的問題：人們完全被剝奪了快速眼動(dòng)睡眠后，卻沒有出現(xiàn)明顯的精神問題。舉例來說，一名以色列男子在腦部受傷后失去了快速眼動(dòng)睡眠狀態(tài)。劉易斯說:“他是一位高效的律師，他為當(dāng)?shù)貓?bào)紙寫字謎。這對(duì)我們來說確實(shí)是個(gè)問題。我知道自己的理論不是百分之百正確，但我們得到了強(qiáng)有力的支持。”
劉易斯的研究小組試圖讓睡眠志愿者在慢波睡眠和快速眼動(dòng)睡眠中重放記憶，并在每個(gè)人身上發(fā)現(xiàn)了不同的效果。這些結(jié)果應(yīng)該會(huì)在近期發(fā)表。與此同時(shí)，研究小組還在研究促進(jìn)或抑制兩個(gè)睡眠階段的方法，以了解它們是如何影響人們解決問題的能力的。這都是劉易斯五年研究計(jì)劃的一部分，而他們的研究剛剛進(jìn)行了第一年。
劉易斯還與來自諾丁漢大學(xué)的馬克·范·羅斯森（Mark van Rossum）合作，致力于開發(fā)一種人工智能（AI），讓它以睡眠大腦的方式來學(xué)習(xí)。劉易斯說：“我們?cè)谘邪l(fā)睡覺的人工智能，我想知道它是否會(huì)夢(mèng)見電子羊。”（小?。?/p>
(原標(biāo)題：A New Theory Linking Sleep and Creativity)
(責(zé)任編輯：王鳳枝_NT2541)
聯(lián)系客服
