睡眠と記憶: 眠っている間に脳が学習を定着させる理由

解剖学の専門用語を覚えるのに3時間かけました。遅い時間に寝ましたが、寝ました。すると目が覚めたとき、半分が消えていました。そのフラストレーションは現実のものですが、あなたは愚かではありません。ただ、足りないものが一つあるだけなのです。

それは睡眠です。

睡眠は、仕事を終えたことへのご褒美ではありません。勉強していない間に起こることでもありません。睡眠こそが、学習が記憶になる実際の場所なのです。あなたの脳は、この作業を行うために、あなたが目覚めてリフレッシュするのを待っていません。あなたが目を閉じた瞬間から始まります。

眠っている間に脳で実際に起こること

側頭葉にあるタツノオトシゴの形をした海馬は、休憩中に活性化します。それはあなたの学習セッションからの神経パターンを再生します。これは脳が学習したことを練習し、ニューロン間の結合を強化する方法です。

Rasch and Born (2013) は、Physiological Reviews誌に発表された論文で、このプロセスを詳細に説明しました。徐波睡眠とレム睡眠中に、海馬は皮質と通信します。記憶は一時的な貯蔵から長期的な貯蔵へと移動します。情報はあなたがすでに知っていることに統合されます。

研究者たちを驚かせたのは次のことです。Nature Neuroscience誌に発表された研究で、Mednick et al. (2011) は、非レム睡眠中の神経活動のバーストである睡眠紡錘が多い人は、翌日の運動学習課題で20パーセント優れたパフォーマンスを示したことを発見しました。睡眠紡錘はあなたの記憶の署名のようなものです。紡錘が多いほど、定着が良くなります。

Nature誌に寄稿したStickgold (2005) は、睡眠は記憶を保持するだけでなく、編集すると示唆しました。睡眠は、あなたが学んだことから本質的なルールと構造を抽出し、あなたの知識をより抽象的で有用なものにするかもしれません。

昨夜行った3時間の解剖学セッションはどうでしたか？あなたの脳は、その素材を生のまま受け取り、あなたが夢を見ている間にそれを彫刻し始めました。しかし、あなたが眠らなかったなら、その彫刻は決して起こらなかったでしょう。あなたは粗い粘土のまま目覚め、それを形作る時間はなかったのです。

徹夜の問題

あなたはすでに、これがひどい気分になることを知っています。科学はなぜそうなるのかを説明します。

Diekelmann and Born (2010) は、Nature Reviews Neuroscience誌に掲載された研究で、参加者が単語の組を学習する実験を行いました。学習後に眠った人はほとんどすべてを保持しました。眠らずに起きていた人は約40パーセントを忘れました。

これは、海馬の容量が限られているために起こります。海馬は情報を一時的に保持できますが、そのデータを皮質に転送するには睡眠が必要です。睡眠がなければ、海馬は満杯になります。満杯になると、以前の記憶が押し出されてしまいます。

徹夜は特に有害です。なぜなら、情報の整理がされる時間帯に眠らずに起き続け、その後、枯渇した海馬で目覚めて新しい教材を勉強するからです。あなたは、決して空になっていないグラスに水を注ごうとしているのです。

しかし、より微妙な問題もあります。慢性的な軽度の睡眠制限、つまり1週間で毎晩30分から60分睡眠を失うような制限は、著しく疲れていないと感じさせることなく学習能力を損ないます。あなたは大丈夫だと思っています。しかし、実際はそうではありません。

睡眠はすべての記憶を平等に扱う

あまり話題にならないことがここにあります。睡眠はあなたが何を学んでいるかを気にしません。それは、あなたが有機化学を学ぶのと同じ献身であなたのギター練習を定着させます。

Diekelmann and Born (2010) は、単語の組の実験でこれを明らかにしました。夕方に単語の組を学び、その後眠った学生は、朝に同じ単語の組を学び、一日中起きていた学生よりもはるかに多くの情報を保持しました。睡眠そのものが決定的な要因でした。時間帯でも、難易度でも、フラッシュカードをどれだけ一生懸命見ていたかでもありません。

これは、重要な記憶を選択的に保護することはできないことを意味します。睡眠は全か無かです。あなたは定着を得るか、得ないかです。

したがって、他の科目を無視して一つの試験のために徹夜で詰め込んでいるとき、あなたは優先順位をつけているのではありません。あなたは、一つの種類の学習だけが重要だと賭けているのです。あなたの脳はそのような区別をしません。

これをどう活用するか

睡眠を直接コントロールすることはできませんが、それがあなたのために機能するように日々を計画することはできます。

寝る前に勉強する。 直前ではなく、夕方に。勉強の後に1時間ほど気分転換をしてから眠りましょう。海馬は最近処理したものを再生するので、睡眠に近い時間に勉強することで、作業するための新鮮な材料を与えられます。Diekelmann and Born (2010) は、夕方の勉強とその後の睡眠が、朝の勉強とその後の丸1日の覚醒よりも優れた成績を収めることを発見しました。

一貫した睡眠スケジュールを保つ。 これは、毎晩ちょうど8時間睡眠をとることよりも重要です。あなたの脳は、規則的な時間に睡眠を期待するときに最も効率的に情報を整理します。平均的な合計睡眠時間が同じであっても、不規則なスケジュールは睡眠紡錘の生成と記憶の整理を妨げます。これは意志力の問題ではありません。リズムの問題です。

土壇場の復習のために睡眠を犠牲にしない。 あなたは生産的であると感じるかもしれません。覚醒して読んでいるので、もっと学習しているように感じるかもしれません。しかし、そうではありません。あなたは海馬をその本来の仕事をするには忙しすぎる状態にしているだけです。

睡眠とは、脳が何を保持するかを決定する時間です。覚醒していると、その決定はあなたなしで行われます。