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多項實驗表明，睡眠能夠促成創造性的問題解決方法。
1920年，在復活節週日的前夜，奧托·勒維（Otto Loewi）從睡夢中醒來，迷迷糊糊中似乎有一個重要的想法閃現出來。他把想法寫在一張紙上，然後又睡了過去。當勒維再次醒來時，他發現自己潦草寫成的東西難以辨識。但幸運的是，第二天晚上，他又夢到了這個想法。這是一個簡單的實驗設計，它最終證明了勒維很早就提出來的一個假說：神經細胞通過交換化學物質（或神經遞質）進行交流。該假說得到證明後，勒維因此獲得了1936年諾貝爾醫學獎。
2018年平昌冬奧會會場，一名男子在打盹。
近一個世紀之後，多項實驗表明，睡眠能夠促成創造性的問題解決方法。如今，卡迪夫大學的彭尼·劉易斯（Penny Lewis）以及她的兩位同事將這些研究結果整理合併為一個新的理論，解釋了為什麼睡眠與創造力之間存在聯繫。具體來說，該理論解釋了睡眠的兩個主要階段——快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠——是如何協同工作，來幫助我們發現已知事物之間尚未被認識的聯繫，同時能夠為令人煩惱的問題找到創造性的解決方案。
當你剛剛入睡時，你會進入非快速眼動睡眠階段。這個階段包括了佔據夜晚大部分時間的輕度睡眠，以及睡得更加深沉的慢波睡眠。在慢波睡眠期間，數以百萬計的神經元會強烈地同時激發，就像細胞當中的希臘戲劇合唱團。“這是你在清醒狀態下根本不會有的情況。”劉易斯說，“你處在深度睡眠狀態，如果這時你被叫醒，你會很不高興。”
在這個狀態下，大腦會回放記憶。舉例來說，小鼠在白天穿越迷宮時所激發的神經元，到了晚上睡眠時，會自發地激發，而且是以大致相同的順序。這些回放有助於鞏固和強化新形成的記憶，能夠將其整合到現有的知識當中。但劉易斯解釋說，這些回放還有助於大腦從具體事物中提取一般性概念。這一觀點也得到了其他一些研究人員的支持。
“假設你回放的是生日派對的記憶。”劉易斯說，“它們涉及的都是禮物、蛋糕，也許還有氣球。代表這些事物的腦區要比代表每場派對都有誰參加或其他特質的腦區活躍得多。”隨著時間的推移，種種細節可能會從記憶中消失，但要點會被保留下來。“你也許就是通過這種方式，形成了對生日派對的概念。”（一些科學家認為，做夢是這個過程有意識的表現；它實際上就是你的大腦對記憶進行回放和轉化。）
這個過程一直都在進行，但劉易斯認為，它在慢波睡眠期間尤其強烈，這是因為大腦的兩個部位之間存在緊密聯繫。第一個部位是海馬體，它是位於大腦中間、形似海馬的腦區，負責記錄有關事件和地點的記憶。第二個部位是大腦外層的新皮質，它負責存儲有關事實、想法和概念的記憶。劉易斯的想法是，海馬體會刺激新皮質回放主題之間相互關聯的記憶，比如發生在同一個地方或一些細節相同的事情。這可以讓新皮質更容易提取相同主題的記憶。
作為另一個睡眠階段，快速眼動睡眠是非常不同的。在非快速眼動睡眠期間同步激發的神經元會逐漸失去“希臘戲劇合唱團”的那種秩序，新皮質的各個部位開始變得活躍，而且似乎是隨機的。與此同時，一種叫做乙酰膽鹼的化學物質——勒維在睡夢中獲得靈感併成功確認的就是這種物質——開始充斥大腦，破壞海馬體與新皮質之間的連接，使得兩者都處於一種特別靈活的狀態。在這種狀態下，神經元之間的連接可以更容易形成、增強或是減弱。
劉易斯認為，這些特性能夠讓新皮質在不知不覺中尋找看似不相關概念之間的相似之處，比如行星圍繞太陽旋轉的方式，以及電子圍繞原子核運動的方式。“假設你在解決一個問題，你被難住了。”她說，在快速眼動睡眠中，“新皮質會回放（那個問題）抽象的、簡化的元素，但也會有其他東西被隨機激活。然後，它會強化這些事物之間的共同點。當你第二天醒來時，那種稍稍的強化也許會讓你以稍稍不同的方式去看待自己正在做的事情，而這有可能讓你找到問題的答案。”
“這些想法中，有很多早已經被提出來了。”劉易斯說，“一些人認為，慢波睡眠對創造力很重要，另一些人則認為是快速眼動睡眠。我們說，兩者都很重要。”基本上，非快速眼動睡眠負責提取概念，而快速眼動睡眠則負責把它們聯繫起來。
至關重要的是，它們是相輔相成的。每隔90分鐘左右，睡眠中的大腦就會經歷一個非快速眼動睡眠和快速眼動睡眠週期。在一整晚或幾晚時間裡，海馬體和新皮質會多次同步和分離，而進行抽象和連接的順序也會一再重複。“如果要進行類比，這就好像兩位研究人員起初是一起研究相同的問題，然後分開來各自思考，最後再聚到一起共同研究。”劉易斯寫道。
“這裡顯而易見的含義是，如果你正在解決一個棘手的問題，你應該讓自己獲得充足的睡眠。”她補充道，“尤其是當你試圖解決的問題需要一些創造性思維的時候，最好不要操之過急。”
劉易斯的這個理論框架有一部分是基於堅實的數據，但另一些則是仍待驗證的猜想。比如，現在並沒有太多證據支持她的這一猜想：在非快速眼動睡眠階段，海馬體會刺激新皮質回放相關記憶。“我知道這裡的步子邁得有點大。”劉易斯坦言，但她指出，一些研究已經發現，慢波睡眠能夠提升人們識別共有概念的能力。在一項被廣泛使用的實驗中，受試者需要學習一份圍繞著一個隱藏主題的單詞列表，列表裡的詞語包括“夜晚、黑暗、煤炭”。如果他們之後睡了一覺，他們更有可能（錯誤地）記起自己也學到了那個主題詞語——在這裡就是“黑色”。然而，聖母大學的傑西卡·派恩（Jessica Payne）指出，在她進行的一項實驗中，慢波睡眠起到了相反的效果。
儘管如此，撇開這些“小分歧”，派恩認為，劉易斯基本走在正確的軌道上，尤其是涉及快速眼動睡眠“以反常和創造性的方式”把概念性知識結合起來。她說，“我認為，總體的想法應該是正確的。”
在劉易斯看來，她的理論框架還存在另一個更麻煩的缺陷：有的人在被完全剝奪快速眼動睡眠後，卻不會出現任何明顯的精神問題。 比如，一名以色列男子在腦部受傷後，失去了快速眼動睡眠能力；“現在，他是一位工作高效的律師，而且還為當地報紙出謎語。”劉易斯說，“這對我們來說，肯定是一個值得研究的問題。”
“我確信（這個理論）不是百分之百正確。”她笑著說，“但我們剛剛拿到了一些對它提供有力支持的研究成果。”劉易斯的團隊試圖讓睡眠狀態中的受試者在慢波睡眠和快速眼動睡眠階段回放記憶，然後，找出兩種睡眠的不同效果。研究結果預計會在不久的將來公佈。與此同時，該團隊還在開發能夠提升或抑制這兩個睡眠階段的方法，以此來研究這會如何影響人們解決問題的能力。這一切都是一項五年計劃的內容之一，而他們才剛剛進入第一年。
劉易斯還在跟諾丁漢大學的馬克·範羅蘇姆（Mark van Rossum）合作研發一個人工智能（AI），他們想讓這個AI模仿大腦在睡眠階段的學習方式，其中“有一個進行抽象的階段，還有一個把事物連接在一起的階段”，她說。
“所以，你在研發一個會睡覺的AI？”我問她。
“是的。”她說。
我想知道，這個AI是否會夢到電子羊。（譯註：美國作家菲利普·迪克曾著有科幻小說《仿生人會夢見電子羊嗎？》）
翻譯：何無魚
校對：其奇
造就：劇院式的線下演講平臺，發現最有創造力的思想
造就
關於睡眠意義的研究進行過很多年，得出過很多結論，但很快就都被後續研究質疑了。目前的主流意見認為，起碼一部分睡眠是沒有生理意義的，完全是由生活方式決定的。
比如，曾經有人認為睡眠是為了讓免疫系統得到修整，否則就無法正常工作。為此科學家曾經進行過一次小範圍的人口普查，按照睡眠時間的長短把人分為兩組，結果發現睡眠時間短的那組人患病的幾率比另一組要高，而且平均體重也更大。可是，後來有人重新研究了這個實驗，發現睡眠時間少的人更喜歡光顧快餐店。於是，兩者之間的區別很可能要“歸功”於垃圾食品，而不是睡眠時間的差別。
後來科學家們學會了測腦電波，發現睡眠可以按照腦電波的不同分成兩大階段。一個叫做“快速眼動”（REM）階段，此時人的眼睛會快速轉動，腦電波異常興奮。另一個則簡單地叫做“非快速眼動”階段，其中包括一段關鍵的“慢波睡眠”期，此時人的腦電波的頻率和強度都降至最低點，所以又叫做深度睡眠。
人在深度睡眠時被叫醒會感到格外難受，因為此時人的腦幹也處於休眠狀態。要知道，腦幹控制著人的呼吸和心跳等基本生理功能，如果此時被叫醒，腦幹來不及興奮，人肯定好受不了。
科學家研究得最多的是REM睡眠。以前流行的理論認為，REM對鞏固記憶力至關重要，這一階段的大腦有充足的時間處理清醒時獲得的大量信息。可是，英國達勒姆大學的睡眠專家伊莎貝拉·卡佩里尼不同意這個說法，她舉了一個反例：抗抑鬱藥百憂解（Prozac）能夠減少服用者REM睡眠的比例，很多服用Prozac的人甚至可以在長達數年的時間裡完全沒有REM，可這些人的記憶力並沒有受到影響。
卡佩里尼認為，要想回答人為什麼要睡覺的問題，必須研究其它哺乳動物的睡眠習慣，從中尋找答案。研究結果顯示，動物的睡眠模式和種群的遺傳相關性有很大的關係，也就是說，親緣關係越近的動物，其睡眠模式就越接近。
卡佩里尼還發現，新陳代謝水平越高的動物睡眠時間越少。這個發現顛覆了曾經流行一時的自由基理論，該理論認為睡眠能夠幫助清除動物體內的自由基，減少自由基對組織的破壞。可是，代謝水平越高的動物產生的自由基就越多，理應更喜歡睡覺才對。
對此結果，卡佩里尼提出了一個有趣的假說。她認為新陳代謝速率越高的動物需要的食物也就越多，這就意味著該動物必須花費更多時間覓食，而不是睡覺。
事實上，大量數據證明，動物的睡眠習慣和該動物的身高體重沒有關係，卻和它的生活習性更加一致。比如，獅子大部分時間都在睡覺，而同樣重量的野牛卻每天只睡4－5個小時。蝙蝠是個出名的瞌睡蟲，一天要睡20個小時，而大部分候鳥卻幾乎不睡覺。生活在水中的大部分哺乳動物都不需要睡覺，尤其不需要REM。比如海豚的左右腦可以交替進入慢波睡眠狀態，沒有REM。一種毛皮海豹（Fur Seal）出海捕魚時採用海豚式的左右腦交替睡眠模式，可它們一旦上岸，就會迅速恢復成陸上動物典型的REM睡眠方式，而且並不需要像陸上動物那樣補充失去的REM。也就是說，它們完全不需要補覺。
針對這些有趣的事實，美國加州大學洛杉磯分校的睡眠專家傑裡·西格爾提出了一個嶄新的理論。他認為，睡眠並不是人們想象的那樣，有著某種不可代替的生理功能。睡眠只是動物節省能量的一種方式。在相同的條件下，睡眠時間越長的動物反而越安全，因為它們可以選擇一個隱蔽的地方休息，減少了被天敵發現的機會，以及因亂動而造成的意外傷害。生活在海里的動物沒有這個優勢，因此它們普遍不睡覺。
西格爾的這個理論很容易解釋某些動物之間睡眠模式的差別。比如，獅子一旦捕食成功，就可以獲得大量高熱量的食物，因此它們完全不需要再去浪費體力，選擇睡覺才是最經濟的方式。相比之下，野牛需要吃進大量低熱量的草，因此它們必須不停地進食。遷徙時的鳥當然要一刻不停地飛才能儘快到達目的地，而蝙蝠最愛吃的食物－蚊子只在每天黃昏的時候才集體出來交配，只要抓緊這段時間吃個飽，蝙蝠就可以安心去睡覺了。
西格爾提出這個理論還有很多需要解釋的地方，尤其對於深度睡眠還有很多迷沒有完全解開。但是，一旦他的理論被證明是正確的，必將為“清醒藥”的研究打開一扇大門。因為沒人真的喜歡睡覺，如果不困的話，因為每個人都會從清醒狀態中得到更大的樂趣。
土摩托看世界
睡覺一般指人類睡眠，是人類不可缺少的一種生理現象．人的一生中，睡眠佔了近1/3的時間，它的質量好壞與人體健康與否有密切關係，由此可見睡眠對每一個人是多麼重要。從某種意義上說，睡眠的質量決定著生活的質量。可是一個人為什麼要睡眠？這個問題一直是科學家想要徹底解決的問題。
