Kandungan Terkait
- Zebra Finches Dream a Dream Little Melody
Ibu saya adalah salah satu daripada lima orang anak, jadi dia mempunyai banyak cerita tentang dia dan misadventures adik-beradiknya. Salah satu kegemaran saya berkisar tentang Uncle Dorsey yang 'pelik' saya dan usaha saintifik awalnya. Ketika ibuku berusia lapan tahun, kakaknya tergelincir pemain kaset di bawah katilnya setiap malam untuk diam-diam memainkan bacaan puisi 'The Raven' (1845) oleh Edgar Allan Poe. Malam demi malam, dia akan memainkan rekod itu, cuba menguji sama ada dia akan secara spontan membacakan puisi dari semua pendedahannya. Cara dia menceritakannya, dia bangun setiap kali rakaman mula bermain. Pasti, dia masih boleh membaca beberapa baris pertama, tetapi hanya kerana dia terbangun oleh puisi malam demi malam.
Paman saya tidak pernah berjaya mendapatkan ibu saya untuk 'tidur belajar, ' tetapi ternyata beberapa idea beliau mungkin tidak begitu tersesat. Walaupun pembelajaran tidur, juga disebut hypnopaedia, telah dibantah, ahli sains saraf di makmal saya dan yang lain kini sedang mencari cara untuk menggunakan rangsangan seperti isyarat bunyi semasa tidur untuk menguatkan kenangan.
Penyelidik awal membuat kesilapan yang sama seperti Uncle Dorsey, dan berfikir bahawa kita boleh belajar bahan baru semasa tidur dengan osmosis, Dunia Baru Berani à la Aldous Huxley (1932). Sama seperti dalam novel dystopian, eksperimen yang cuba pembelajaran tidur ini sering didasarkan pada premis palsu yang tidur seperti keadaan hipnosis. Pada tahun 1920-an, sesetengah penyelidik percaya bahawa mereka boleh mengajar peserta maklumat yang sama sekali baru dengan bermain rakaman audio semasa mereka tidur, dan pencipta mula menjual peranti berdasarkan ide tersebut. Ia tidak jauh berbeza daripada episod 'Big Cheese' (1996) Makmal Dexter, di mana kartun lelaki genius menggunakan alat besar untuk cuba mengajar dirinya Perancis ketika dia tidur: ia tidak berfungsi.
Tidak sampai tahun 1950-an penyelidik menemui kesan hipnopedi yang disebut-sebut sebenarnya bukan kerana tidur sama sekali. Sebaliknya kontrapsi ini sebenarnya menyedarkan orang. Para debunker boleh memberitahu dengan menggunakan teknik yang dikenali sebagai electroencephalography (EEG), yang merekodkan isyarat elektrik otak melalui elektroda yang diletakkan di kulit kepala. Menggunakan EEG pada peserta mereka, para penyelidik dapat memberitahu bahawa pelajar-pelajar tidur sebenarnya terjaga (sesuatu yang masih kita lakukan dalam penyelidikan hari ini), dan ini semua tetapi menamatkan penyelidikan ke dalam tidur sebagai alat kognitif. Lima puluh tahun kemudian, kita sekarang tahu bahawa mungkin untuk mengubah memori semasa tidur, hanya dengan cara yang berbeza daripada yang dijangkakan sebelumnya.
Pada tahun 2007, ahli neurologi Björn Rasch di Lübeck University dan rakan-rakan melaporkan bahawa bau, yang dikaitkan dengan bahan-bahan yang telah dipelajari sebelumnya, boleh digunakan untuk menangkap otak yang sedang tidur. Penulis kajian telah mengajar peserta lokasi objek pada grid, sama seperti dalam Konsentrasi permainan, dan mendedahkan mereka kepada bau mawar seperti yang mereka lakukan. Seterusnya, para peserta tidur di dalam makmal, dan para peneliti menunggu sehingga tahap tidur yang paling dalam (tidur lambat) untuk sekali lagi mendedahkannya kepada bau. Kemudian apabila mereka terjaga, para peserta jauh lebih baik mengingat tempat objek berada. Ini hanya berfungsi jika mereka telah terdedah kepada bau mawar semasa belajar, dan telah berbau semasa tidur lambat. Jika mereka terdedah kepada bau hanya semasa terjaga atau semasa tidur REM, isyarat tidak berfungsi.
Ia hampir kelihatan terlalu baik untuk menjadi kenyataan. Bolehkah kita mengingati kenangan semasa belajar dengan bau dan kemudian memujuk otak kita untuk berlatih ketika tidur? Pelbagai kajian sejak kertas awal mengesahkan penemuan itu, dan terdapat juga variasi baru seperti menggunakan isyarat bunyi dan bukannya bau.
Di makmal saraf kognitif Paller Lab di Northwestern University di mana saya bekerja, pelbagai kertas telah diterbitkan menunjukkan bahawa pakar neurosains dapat menghubungkan bunyi tunggal ke objek tunggal dan mengaktifkan semula secara individu. Sebagai contoh, anda boleh memainkan Konsentrasi dan belajar bahawa kucing berada di sudut kiri bawah, dan cerek teh di bahagian atas kanan. Apabila anda belajar kucing, anda mendengar meow, dan apabila anda belajar cerek, anda mendengar wisel. Sekarang, jika semasa tidur perlahan gelombang kita hanya memainkan satu daripada bunyi seperti meow, anda sebenarnya akan ingat lokasi kucing yang lebih baik daripada cerek. Perlu diingat, kedua-dua perkara ini pada mulanya dipelajari sama-sama dengan baik, menunjukkan bahawa penyejuk tidur secara sengaja membantu kucing. Keupayaan untuk memilih kenangan khusus untuk diaktifkan semula dipanggil pengaktifan memori yang disasarkan (TMR).
Kami memanggilnya TMR kerana kami percaya bahawa memainkan isyarat bunyi seperti ini mengaktifkan kembali ingatan pembelajaran lokasi objek dari tugas sebelumnya. Makmal saya percaya bahawa replay memori ini membolehkan otak menguatkan perwakilan ingatannya, sehingga membawa kepada penarikan balik yang lebih baik. Bekerja dengan tikus, ahli sains otak Daniel Bendor dan Matthew Wilson dari Massachusetts Institute of Technology mendapati sama sekali replay yang diharapkan apabila mereka mentadbir isyarat bunyi berkaitan dengan pembelajaran sebelumnya.
Ahli sains saraf kini mula meletakkan TMR untuk berfungsi. Satu kajian baru-baru ini dari kumpulan saya banyak dikendalikan seperti permainan video Guitar Hero, di mana pemain mengambil peringkat tengah sebagai pemuzik. James Antony, kini seorang postdoc di Princeton University tetapi seorang pelajar siswazah pada masa itu, mempunyai peserta belajar dua urutan muzik pada papan kekunci. Lagu-lagu ini terdiri daripada empat nota, yang muncul sebagai lingkaran yang jatuh, mirip dengan permainan sebenar. Selepas mempelajari kedua-dua lagu yang sama dengan baik, para peserta mengambil tidur, dan Antony memberi mereka satu lagu. Apabila mereka diuji semula selepas tidur, peserta lebih baik pada lagu tidur-cued daripada yang tidak diketahui. Fikirkan betapa cepatnya anda boleh belajar alat muzik atau lagu baru, hanya dengan mengingatkan otak tidur anda sebelum belajar!
Walaupun sesetengah penyelidikan translasi telah mula muncul, kita masih tidak tahu sempadan TMR atau penataran tidur pada umumnya. Dalam kertas 2017, penyelidik pasca doktoral Laura Batterink dari makmal dan rakan sekerja saya mendapati bahawa TMR berbaur dalam kombinasi dengan tidur REM membawa kepada pemikiran yang lebih baik dari kata-kata yang disiarkan pada waktu tengah hari. Penyelidikan ini seolah-olah menunjuk kepada tidur REM sebagai keadaan yang menguntungkan apabila kenangan cued disepadukan ke dalam rangkaian memori yang sedia ada.
Soalan-soalan yang belum dijawab itu termasuk: adakah ini berfungsi untuk pembelajaran bahasa asing (iaitu, pembelajaran tatabahasa), atau hanya belajar perbendaharaan kata asing? Bolehkah ia digunakan untuk membantu mengekalkan prestasi memori dalam populasi yang semakin tua? Adakah mengaktifkan semula beberapa ingatan bermakna orang lain disingkirkan dengan lebih cepat?
Saya secara peribadi berminat bagaimana kenangan ini diaktifkan semula kerana isyarat-isyarat ini. Projek saya sekarang bertujuan untuk menyiasat sama ada penuding menyebabkan seluruh memori mengekalkan terperinci atau sama ada isyarat ini mungkin menyatukan 'gist' ingatan dan kehilangan perincian luar. Sebagai alternatif, TMR mungkin membantu untuk meningkatkan semua aspek penyatuan ingatan dan menunjukkan kos kognitif hanya untuk item yang tidak diketahui.
Kami mempunyai beberapa hunches, dan projek-projek baru untuk menangani soalan-soalan ini semakin meningkat sepanjang masa. Tetapi kita masih berada di sempadan memahami otak tidur. Untuk aktiviti yang kami lakukan untuk kira-kira satu pertiga daripada kehidupan kami, terdapat lebih banyak soalan daripada jawapan. Mungkin pelik Uncle Dorsey dan pita-pita Poe beliau sebenarnya adalah presiden masa depan penyelidikan tidur. 
