所有人都需要睡覺，成年人約有三分之一的時間在睡覺，如果你越年輕，你會睡得越多，但這并不意味著兒童青少年會因為在床上花費太多時間而變得懶惰。事實上，沒有足夠的睡眠通常會使人感到疲勞，效率低下，無法集中注意力。良好的睡眠可以幫助我們的身體恢復精力，并在忙碌一天后為大腦提供一個“重啟”的機會。

在本文中，我們將討論為什么睡眠對于長期記憶的形成特別重要。在兒童和青少年時期，我們學習、記憶和塑造大腦的能力是非凡的，所以在這些階段睡眠特別重要。

睡眠幫助大腦發育

當你離考試的日子越來越近時，有時會覺得在這么短的時間里要學的東西太多了。既然需要學習，為什么還要浪費時間在床上呢？你可能會熬夜補習，但是睡眠對你的身體和大腦都很重要，讓你保持健康、恢復能量，在第二天依然精力充沛。睡眠為大腦（根據你的需要和經歷）進行結構重塑和功能完善提供了機會，不僅對大腦的一般發育很重要，也對記憶的形成也有相當重要的作用。

科學家已經證明，大腦在睡眠時的活動有助于將新知識儲存到記憶中，并為新的學習做準備——這意味著與熬夜學習相比，前一天睡個好覺會使第二天的學習效率更高。雖然這在整個生命進程中都很重要，但在童年和青少年時期，重塑大腦的能力和學習能力是格外重要的，這段時期的睡眠也是如此。

新生兒時期的睡眠時間比醒著時多，隨著年齡的增長，我們開始睡得越來越少。在發育過程中，不僅睡眠時間會發生變化，更重要的是不同睡眠階段之間的平衡也會發生變化。一般來說，隨著年齡的增長，人的慢波睡眠越來越少，而淺的非快速眼動睡眠的比例卻在增加(圖2)?？茖W家認為，睡眠中的這些變化可能告訴我們大腦重塑自身的潛力。

圖2 人一生中睡眠是如何變化的

人的年紀越大，花在睡覺上的時間就越少，快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠之間的平衡在兒童時期發生了變化：隨著兒童年齡的增長，處于深度非快速眼動睡眠也就是所謂的慢波睡眠的時間越來越少。

從嬰兒期到青春期，大腦在處理你的日常需求和經歷中發生了重大的重組和優化——腦細胞之間的新連接建立起來了；不需要的連接被刪除了；經過重要神經元“軌道”的信息交流加快了。至關重要的是，當大腦的某個特定部分被優化時，這一區域的神經元在慢波睡眠中表現出更慢的節律性活動。

瑞士科學家記錄了兒童和年輕人的睡眠，并測量了他們在某些任務上的表現。他們發現，在睡眠時不同年齡階段的志愿者們負責學習技能的大腦區域慢波最強，而一旦技能得到更好的發展，這些大腦區域的慢波就會減弱。例如，在童年后期，在孩子們非常擅長完成復雜的動作比如騎自行車時，也是大腦負責動作的區域中的慢波最強的時期。當參與者進入大腦掃描儀時，科學家們也看到了大腦結構的優化：大腦的外層，即新皮層區域更薄，這反映了為了更有效地執行任務，大腦進行了“微調”。慢波、技能和大腦結構之間的關系讓研究人員認為，觀察睡眠中的慢波可能有助于我們了解大腦是如何發育的。

睡眠的另一個重要作用：

長期記憶的形成

通過觀察睡眠，我們可以了解隨著孩子長大和學會了新技能，大腦是如何變化的。然而，睡眠還有另一個重要的作用——幫助我們形成對新事物的長期記憶，比如在學校學到的知識。

許多實驗表明，睡眠可以幫助我們記住學習到的新東西，一些研究甚至表明，不需要任何額外的學習，睡眠就可以提高記憶力。例如，約克大學的研究人員在早上和晚上分別教7- 12歲的孩子學習新單詞，12小時后對這些孩子的記憶進行了測試，結果發現，那些在晚上學習然后睡覺的孩子比那些整天沒睡覺的孩子記住的單詞更多。事實上，他們能記住的單詞比睡覺前能記住的還要多——這是為什么呢?

科學家認為，大腦有兩種不同的學習系統，一種快，一種慢，就像寓言里的烏龜和野兔一樣。你還記得這個故事嗎，兔子在和烏龜的賽跑中跑得很快，它對自己的情況很滿意，對勝利充滿信心，于是在中途打了個盹，于是讓緩慢而發揮穩定的烏龜趕上，因而輸了比賽。大腦中的一個學習系統就像快速的野兔一樣工作：幫助你在白天非常迅速地學習新信息，并讓這些信息在記憶過程中中領先一步；然而第二種學習系統要慢得多，但也“聰明”得多，就像烏龜一樣，小心翼翼地把新信息和我們已經知道的東西聯系起來。這種較慢的學習系統在長期內會勝出，幫助我們在未來記住新信息，就像故事里說的那樣，當給大腦一個睡覺的機會時，“烏龜”記憶系統就會接管一切。

研究表明，大腦深處的海馬體在學習中處于領先地位，就像動作迅速的兔子；而大腦的外層(新皮層)就像動作緩慢的烏龜(見圖3)。在慢波睡眠中，海馬快速重復白天學到的信息，并將信息傳達給學習進度緩慢的大腦皮層。許多科學家認為，大腦在海馬體中執行一系列特定的慢波、睡眠紡錘波以及快波的序列，使得兩個學習系統能夠相互交流，這種交流加強了脆弱的長期記憶，并將它們與已經儲存在新大腦皮層中的舊知識聯系起來。比利時的科學家發現，這種增強記憶的過程甚至可以在午睡時發生，他們教8-12歲的孩子一些人造物體的“神奇”作用(例如一個物體能看穿門，另一個物體能阻止雨)，然后測試他們對這些關聯的記憶，同時測量大腦活動——在學習之后，海馬體立即對學習到的含義做出反應；之后他們安排一半的孩子小睡90分鐘，而另一半需要保持清醒，在第二次記憶測試中，只有睡過覺的孩子在回憶含義時，大腦皮層的活動更活躍。因此，即使在短暫的小睡之后，緩慢的“烏龜”系統也能贏得記憶比賽。

圖3 慢波睡眠如何幫助記憶存儲

為了確保這些新記憶安全地儲存在大腦中，海馬體在睡眠時將記憶傳遞給“緩慢學習”的新大腦皮層，即大腦的外層(綠色)；通過執行一系列慢波(綠線)、睡眠紡錘波(粉紅線)和快波(棕色線)，兩個區域相互交流，使新信息得到加強，并與已經存在的舊知識相聯系。

現在你知道了，睡覺絕對不是浪費時間。相反，睡眠記憶變得盡可能的美好和持久。睡眠對你大腦進行的重塑是至關重要的，它還有助于我們記住學到的所有新知識。從長遠來看，睡眠充足的孩子在學校表現更好，甚至在考試中比那些熬夜學習的孩子表現更好。所以，一定要讓睡眠成為你學習計劃表上的重要內容，在睡著后給你的大腦安排一些重要的工作吧。

來源：腦與心智畢生發展研究中心CLIMB翻譯自James E, Joechner A and Muehlroth B (2020) From ZZZs to AAAs: Why Sleep Is an Important Part of Your Study Schedule. Front. Young Minds. 8:51