睡覺時，你的小腦瓜在忙些啥？

/袁越

當一個人睡覺時，他的大腦在想些什么？這個問題似乎很難回答，除非把他叫醒。可一旦他醒了，他的回答就和睡眠無關了。

功能性核磁共振（FMRI）技術的出現部分地解決了這個問題。這項技術可以在不打擾受試者的情況下，通過測量大腦各個部位血氧含量的變化，間接測出到底是哪部分腦組織正處于活躍狀態，從而大致知道這個人此時此刻正在想什么。

在FMRI技術的幫助下，腦科學家們基本達成了共識。目前的主流意見認為，一個人在睡覺時，他的大腦會把白天接收到的各種信息重新過一遍，其中重要的信息會被強化，進入記憶的范疇，其余不重要的信息則會被忘掉，以便騰出空間，迎接新的一天。

瑞士日內瓦大學的神經生物學家弗吉尼亞·斯特彭尼奇想知道什么樣的信息會被記住，什么樣的信息會被忘掉，于是她和同事們設計了一個精巧的實驗。

科學家們招募了18名年輕志愿者，他們被要求在睡覺前先玩兩個電腦游戲，其中一個游戲是“看臉猜人”，考查的是志愿者的面部識別能力，另一個游戲是“三維迷宮”，測量的是志愿者的空間感知能力。之所以選擇這兩個游戲，是因為它們涉及兩種完全不同的能力，玩家的大腦活躍區非常不一樣，很容易在FMRI設備上區分出來。

科學家們還在游戲后臺做了點手腳，讓玩家永遠贏不了。受試者被隨機分成兩組，一組是第一個游戲贏不了，第二個游戲可以贏；另一組是第二個游戲贏不了，第一個游戲可以贏。之后，志愿者們被要求躺在核磁共振儀里睡覺，科學家們則通過腦電圖（EEG）來判斷他們進入了哪種睡眠階段。

眾所周知，人類睡眠可分為快速眼動（REM）和非快速眼動（NREM）兩個階段，后者又可稱為深度睡眠，此時大腦不再接收任何外部刺激，而是集中精力處理白天接收到的信息，對其進行分類整理，而這也正是斯特彭尼奇最感興趣的階段。研究結果顯示，當志愿者們進入NREM階段時，其腦組織會重復出現 睡前玩游戲時的活躍模式，這說明處于深度睡眠的大腦并沒有閑著，而是一直在回味剛才玩的游戲。

不同的是，負責處理 白天接收到的信息的海馬區（Hippo campus）此時會把和游戲相關的信息傳遞給大腦皮質，由后者負責儲存起來，成為長期記憶的一部分。如果用電腦來比喻的話，海馬區相當于隨機存取存儲器（RAM），而大腦皮質相當于硬盤，前者只是暫時儲存一下信息，電腦關了就沒了。只有把信息儲存到后者那里，才會永久保留下來，這項任務正是在NREM階段完成的。

更有意思的是，志愿者在深度睡眠時回味的大都是他贏的那個游戲，這個結果并不出人意料，而是完全符合進化論的預期。

按照這個理論，凡是能夠提高個體生存率的行為都會被保存下來，大腦依靠一套獎懲機制來實現這一目標，比如覓食、避險或者繁殖等行為都是好的，都屬于應該被獎賞的行為。這樣的行為會讓動物產生愉悅感，因此也就更容易成為長期記憶，以便下次遇到類似情況時能夠繼續這么做。

斯特彭尼奇將研究結果寫成論文，發表在2021年7月6日出版的《自然通訊》期刊上。文章還指出，志愿者們確實對贏的那個游戲的記憶更深刻，說明FMRI的測量結果是對的。那天晚上他們的大腦光顧著整理美好回憶了，其他不愉快的經歷都忘記啦。