短睡如何提升高中生学习效果：睡眠新策略助力学术进步

《npj Science of Learning》：Short naps improve subsequent learning in a high school setting

为探究短睡对高中生学习的影响，研究发现短睡可增强生物课记忆编码，对提升学术表现意义重大。

　　在当今快节奏的学习生活中，青少年面临着日益增长的学业压力，睡眠问题逐渐成为影响他们学习和生活的重要因素。睡眠是一种在进化过程中高度保守的基本行为，它对于维持身体和大脑的正常功能至关重要。然而，进入青春期后，青少年的睡眠 - 觉醒模式发生变化，他们的睡眠时间往往会延迟，而学校又通常早早开课，这使得青少年睡眠剥夺的现象愈发普遍。

睡眠剥夺以及睡眠质量低下会对记忆过程产生严重影响，其中记忆编码（memory encoding）受影响尤为显著。记忆编码就像是大脑的 “信息录入员”，负责将我们日常接收到的各种信息转化为可以存储在大脑中的形式。当睡眠不足时，这个 “录入员” 就会出错，导致信息无法准确录入，进而影响学习效果。基于此，如何改善青少年的睡眠状况，提高他们的学习能力，成为了教育和健康领域亟待解决的重要问题。

为了探索解决这一问题的有效方法，来自阿根廷布宜诺斯艾利斯技术学院（Instituto Tecnológico de Buenos Aires, ITBA）睡眠与记忆实验室等多个机构的研究人员开展了一项关于短睡对高中生学习影响的研究。该研究成果发表在《npj Science of Learning》上。

研究人员采用了一系列关键技术方法来开展此项研究。在实验对象选取方面，招募了 102 名 15 - 17 岁来自同一学校六个不同课程的健康高中生，这些学生共享同一位教师。在实验设计上，学生被随机分为两组，即短睡组（Nap group）和对照组（Control group）。实验过程中，利用脑电图（EEG）技术记录短睡组学生的睡眠情况，同时对所有学生进行记忆测试，以评估他们在学习生物课程后的记忆编码水平。此外，还使用了社会人口学问卷调查以及状态 - 特质焦虑量表（State - Trait Anxiety Inventory，STAI）等心理测量工具，来控制可能影响实验结果的其他因素。

下面来看具体的研究结果：

• 短睡提升记忆编码：研究人员发现，短睡组学生在测试中的得分显著高于对照组。短睡组平均得分达到 53.46 ± 2.58，而对照组仅为 43.00 ± 2.01（两样本 t 检验 t(74)=?3.114，p=0.003，Cohen's d=0.76）。这表明在高中环境中，短暂的午睡能够有效提升学生后续对生物课程内容的记忆编码能力。
• 睡眠阶段与记忆表现的相关性：在对睡眠阶段和记忆表现的相关性分析中，出现了一些有趣的发现。研究人员原本预期非快速眼动睡眠（NREM）中的慢波活动（SWA，0.5 - 4Hz）会与记忆表现呈现正相关，因为根据突触稳态假说（SHY），NREM 睡眠，尤其是 SWA，有助于在清醒时增强的突触进行全局下调，从而促进睡眠后的信息编码。但实际结果却相反，NREM 睡眠百分比与测试成绩之间呈现显著的负相关（r=?0.46，p=0.015），睡眠纺锤体（spindles）的平均功率密度与成绩也呈负相关（r=?0.41，p=0.034）。相反，睡眠第 1 阶段（S1）的百分比与多项选择测试成绩之间存在显著的正相关（r=0.42，p=0.030）。这一结果暗示，即使是短于 20 分钟的小睡，可能也对记忆编码有益，且这种益处或许与 S1 睡眠阶段密切相关。
• 控制变量分析：研究人员还对多个可能影响实验结果的因素进行了控制分析。在睡眠问题方面，短睡组和对照组中报告有睡眠问题（如入睡困难、多梦、睡眠时间短等）的学生比例相似（短睡组 30.8%，对照组 28.0%，χ2(1,N=76)=0.064，p=0.801）；实验前一晚的睡眠时间，两组也无显著差异（短睡组 6.73 ± 0.16 小时，对照组 6.90 ± 0.18 小时，t(76)=0.605，p=0.491），且前一晚睡眠时间与测试成绩之间没有显著相关性（r=0.025，p=0.847）。在学业成绩方面，两组学生的生物学季度成绩无显著差异（短睡组 76.15 ± 3.19，对照组 77.40 ± 1.84，t(74)=0.362，p=0.718），且实验中多项选择测试成绩与季度生物学成绩之间也无显著相关性（r=0.14，p=0.107）。在焦虑水平方面，两组学生来自自我报告的焦虑水平相似（短睡组 32.77 ± 1.15，对照组 34.88 ± 1.26，t(74)=1.091，p=0.279），且焦虑水平与测试成绩之间也无显著相关性（r=0.01，p=0.884）。在性别因素上，未发现组间和性别之间存在显著的交互作用（双向方差分析，F(1,72)=0.33，p=0.569），性别对成绩也无显著主效应（F(1,72)=2.801，p=0.099），但组间主效应显著（F(1,72)=10.62，p=0.002），再次证明短睡组在编码表现上优于对照组。

研究结论和讨论部分指出，该研究具有重要意义。在高中环境中，短睡足以增强后续对生物课程的记忆编码，而且实验的生态性强，学生在普通教室里的椅子上就能进行小睡，这为学校制定提高学生学习成绩的策略提供了便利。虽然睡眠对记忆编码的有益作用通常归因于 NREM 睡眠，但此次研究发现 S1 睡眠百分比与编码改善之间存在正相关，这为进一步研究短于 80 分钟的小睡对学习的影响提供了新方向。然而，研究也存在一些局限性，例如用于获取睡眠电记录的设备只有单通道，可能会影响睡眠阶段的判断；缺乏个体内的比较，仅进行了组间分析；实验过程中存在一些可能影响学生睡眠的因素，如实验人员的存在以及学生对参与研究的意识等。尽管如此，该研究仍然为短睡在学校中的应用提供了新的科学依据，表明在学校日常学习中，合理安排短睡时间可能是一种提升学生学习效果的有效方法，未来还需要更多研究来进一步探索短睡的最佳时长以及不同睡眠阶段对学习的具体影响机制 。