作為倫敦著名的蛇形畫廊“The Maybe”藝術展的一部分，電影《奧蘭多》主演Tilda Swint
我的母親是五兄妹中的一個，關於她們兄弟姐妹的兒時趣事，她總有講不完的故事。其中最令我樂此不疲的，當屬我的“怪蜀黍”多西叔叔和他兒時的科學探索。在我媽媽八歲左右時，她哥哥每晚都會在她床底下塞進一臺磁帶錄音機，播放由愛倫·坡（Edgar Allan Poe）1845年所寫的詩歌《烏鴉》（TheRaven）。夜復一夜，他反覆播放這盤磁帶，試圖試驗一下，這樣磨耳朵會不會讓她自然就能背誦這首詩。照母親的說法，每次錄音剛開始播放她就醒了。當然，她還是能背誦開頭幾行詩，但只是因為她每晚都被這首詩吵醒。【譯者注：愛倫·坡，美國著名詩人、小說家和文學批評家，“推理小說”的公認鼻祖。】
我叔叔從未想過要讓我媽媽邊睡覺邊學習，但事實證明，他的有些想法或許沒那麼離譜。儘管“睡眠學習”（sleep-learning）（又稱“睡眠教學”（hypnopaedia））後來被證明是錯誤的，在我實驗室和其他許多實驗室裡，神經科學家正致力於探索新的途徑，在睡眠過程中利用聲音提示這類刺激來增強記憶。
早期研究者犯了和多西叔叔一樣的錯誤，以為我們能通過耳濡目染在睡眠中學會新東西，就像奧爾德斯·赫胥黎（AldousHuxley）1932年的著作《美麗新世界》（BraveNew World）中描述的那樣。與這部反烏托邦小說所描述的一樣，嘗試這種“睡眠教學”的實驗往往基於一個錯誤前提，即睡眠如同某種催眠狀態。
二十世紀二十年代，一些研究者相信他們能教會受試者全新的信息，方法是在他們睡著時播放音頻錄音，發明家隨即開始出售基於此靈感的設備。這就是《大人物》系列劇（1996）裡“德克斯特實驗室”的翻版。在這部劇集裡，一位天才男孩兒試圖利用一個笨重裝置在睡眠時自學法語：結果根本沒用。
直到二十世紀五十年代，研究者發現“睡眠教學”所宣稱的效果跟睡眠沒有一點兒關係。相反，其實這些新玩意兒還老把人吵醒。利用相對成熟的腦電圖技術就能證明其謬誤，後者通過緊貼頭皮的電極記錄腦部電信號。通過對受試者使用腦電圖技術，研究者就能知道“睡眠教學”的實踐者實際上是清醒的（我們仍在對其中的機制進行研究），而這差點兒終結了對作為認知工具的睡眠的研究。
50年後的今天，我們已經知道，在睡眠期間改變記憶是可能做到的，只是實現方式與我們此前的預期有所不同。
2007年，德國呂貝克大學神經科學家BjörnRasch及同事發表研究報告稱，睡前學習東西時所聞到的氣味可以被用來對睡眠中的大腦發出提示。就像玩兒連連看遊戲一樣，研究者告訴受試者物體在一個方格圖案中的具體位置，與此同時讓他們聞到玫瑰花的氣味。接著，受試者在實驗室裡睡覺，待其進入深度睡眠（慢波睡眠）時，實驗人員再次讓他們聞到這種氣味。之後，當他們醒來時，受試者往往更清楚地記得物體的具體位置。
只有受試者在學習過程中聞過玫瑰花的氣味，並且在深度睡眠中再次聞到同樣的氣味，這才會奏效。如果他們只在清醒時或快速眼動睡眠（淺睡眠）期間聞到這個氣味，那麼這個提示就不會起任何作用。
實驗結果似乎好得令人難以置信。我們真的可以在學習中給記憶貼上一個氣味“標籤”，然後在睡眠中說服大腦對此來個二次彩排？這篇原始論文發表後，有多項研究證實了該發現，甚至還出現了新的變種，比如利用聲音提示而非氣味。
我所任職的西北大學認知神經科學Paller實驗室發表了多篇論文，證明了神經科學家能使一種聲音關聯一種物體，並重新激活它。比如你在玩兒“連連看”遊戲，記住了貓在左下角，茶壺在右上角。現在，如果我們在深度睡眠（慢波睡眠）期間播放這些聲音中的一種，比如“喵喵喵”，那麼你對貓的位置就會比對茶壺的位置記得更清楚。別忘了，一開始你對兩者的記憶程度是完全一樣的，這表明睡眠提示優先幫助了貓。這種選擇性激活特定記憶的能力被稱為“靶向記憶激活”（TMR）。
之所以稱其為“靶向記憶激活”，是因為我們相信，播放這類聲音提示能重新激活睡前任務中關於物體位置的記憶。我的實驗室認為，這種記憶回放能讓大腦鞏固其記憶描繪，由此增強記憶力。 麻省理工學院腦科學家DanielBendor和Matthew Wilson用老鼠做實驗。在發出與老鼠之前記憶相關聯的聲音提示時，他們準確捕捉到了這種意料中的回放。
《睡著的吉普賽人》, Henri Rousseau
眼下神經科學家正開始將“靶向記憶激活”投入應用。我的研究小組最近進行的一項研究與視頻遊戲“吉他英雄”非常相似，玩家像音樂家一樣佔據中央舞臺。那時還在讀研究生的普林斯頓大學博士後JamesAntony讓受試者用鍵盤學習兩首歌。歌都由四個音符組成，像不斷掉落的圓圈，跟真實遊戲很像。等兩首歌都記得差不多了，受試者會打個盹兒，然後Antony在兩首歌中選一首對他們進行聲音提示。睡完覺後受試者將再次接受測試，結果顯示，他們在睡眠期間接受提示的那首歌的記憶明顯更清楚。想想吧，這樣一來，你學習一件新樂器或一首新歌的速度得多快啊！而你只需在睡夢中提醒自己大腦睡前學過的東西。
儘管某個衍生性研究已經浮出水面，我們對“靶向記憶激活”或睡眠提示的邊界基本上仍一無所知。
在2017年的一篇論文裡，我實驗室的博士後研究者LauraBaterink及其同事發現，“靶向記憶激活”提示與快速眼動睡眠（淺睡眠）相結合，增強了在午睡期間經過記憶提示的單詞記憶力。這項研究似乎表明，快速眼動睡眠（淺睡眠）有利於把經過提示的記憶整合進睡前的記憶網絡中。
有一些尚待解決的問題我們還沒有提到，包括：這對外語學習（比方說語法學習）是否管用，還是隻對學習外語詞彙奏效？能用它來幫助老年人維持記憶功能麼？重新激活某些記憶是否意味著更快地抹掉其它記憶？
我個人感興趣的是，這些重新激活的記憶會如何隨著這些提示而發生變化。我手頭上的課題致力於研究的是：記憶提示會涵蓋整個記憶的全部細節呢，還是隻鞏固記憶要點，捨棄外部細節。或者，“靶向記憶激活”可能會促進全面記憶鞏固，而未接受提示的記憶則要花更多功夫去鞏固。
我們的預感和新課題告訴我們，這些問題會一直不斷出現。但在破譯睡眠中的大腦這個領域，我們仍處在未知地帶。對這項耗費我們一生三分之一時間的活動來說，問題遠多於答案。奇怪的多西叔叔和他的艾倫·坡磁帶，也許正預見了未來的睡眠研究。
本文編譯自bigthink.com網站。
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