1920 年，在復活節周日的前一天晚上，藥理學家奧托·勒維（Otto Loewi）從睡夢中醒來，一個重要的靈感出現在他的腦海中。他將這個想法寫在一張紙上后，立馬又睡了過去。當他再次醒過來時，他發現他的字跡潦草得難以辨認。但幸運的是，第二天晚上，他的大腦中再次出現了這個想法。這其實是一個簡單的實驗設計，也正是這個實驗最終證明了勒維長期以來的一個理論假設：神經細胞是通過交換化學物質（神經遞質）來進行交流的。1936 年，勒維（與亨利·哈利特·戴爾一起）因此獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

在勒維的“諾獎之夢”后將近一個世紀，睡眠能夠促進人類創造性地去解決問題這一現象才獲得了實驗的證實?，F在，卡迪夫大學的潘妮·劉易斯（Penny Lewis）和其兩位同事將這些發現整合成一套新的理論，解釋了為什么睡眠與創造力有關。具體地說，他們的想法告訴我們：睡眠的兩個主要階段——快速眼動（rapid eye movement，REM）睡眠和非快速眼動（non-REM）睡眠能夠相互協作，幫助我們發現已知事物間尚未發現的聯系，并且跳出思維定勢的條條框框，找到解決問題的新點子。

當一個人開始入睡時，最先進入的是非快速眼動睡眠。非快速眼動睡眠期包括兩個階段（細分則可為四個階段）。一個是淺睡眠，這種睡眠幾乎占據了整個晚上；另一個則是深睡眠，稱為慢波睡眠（slow-wave sleep, SWS）。這種情況下，大腦內的細胞就像大合唱一樣——數百萬個神經元同時加大馬力工作。劉易斯表示：“這是你在清醒狀態下不會出現的狀況。此時你正處于一種深度的生理狀態中，一旦被吵醒，你會感到不快?！?/span>

在這種狀態下，大腦會將記憶重現。以小鼠實驗為例，白天小鼠穿越迷宮時，部分神經元會被激活，而在夜間進入睡眠后，這些神經元便會以和白天完成迷宮任務時大致相同的順序，自動工作起來。這種“重現”有助于鞏固并強化新形成的記憶，從而將它們整合到現有的知識中。但劉易斯解釋說，這類重現同樣能幫助大腦從各個細節中提取共性。

劉易斯說：“假設你回憶起你的生日派對，回憶里有禮物、蛋糕和氣球。與負責回想誰來參加了派對（或其他特別的細節）的大腦區域相比，負責回想禮物、蛋糕這些事物的大腦區域會受到更加強烈的刺激。隨著時間的推移，記憶中的細節可能會消失，但是主要特征依然存在。你對生日聚會的印象很大程度上就是受這個影響?！保ㄒ恍┛茖W家認為，做夢是大腦對這一過程有意識的表現；你的大腦將這些記憶重現，并對其進行轉換。）

盡管這個過程一直都在發生，但是在劉易斯看來，由于海馬（hippocampus）與新皮質（neocortex）間的緊密聯系，該過程在慢波睡眠中變得尤為強烈。海馬是大腦中部海馬形狀的區域，它負責捕捉事件和地點的記憶。新皮質則位于大腦的外層，負責事實、想法和概念記憶的存儲。劉易斯的觀點是，海馬促使新皮層重現那些彼此之間的主題存在關聯的記憶——這些記憶可能發生在相同的地點，也可能是在其他細節上有共通之處，這樣新皮層才更容易“總結”出一個共同的主題。

另一個階段則是快速眼動（rapid eye movement, REM）睡眠， REM 指的是眼球的快速運動?？焖傺蹌铀吲c非快速眼動睡眠有很大的不同。原本在非快速眼動睡眠期間，神經元會保持同步“大合唱”，而在非快速眼動睡眠期間，這些神經元卻毫不協調地產生“噪音”。這是因為新皮層的許多部分都得到了激活，并且激活部位似乎還是隨機的。同時，神經遞質乙酰膽堿（acetylcholine，劉易斯在睡眠激發的研究中發現的就是這種化學物質）大量釋放，擾亂了海馬和新皮層之間的聯系，使兩者處于一種十分靈活、可變性極強的狀態。此時神經元之間聯系的形成、強化或削弱都變得更為容易。

劉易斯認為，這些特征使得新皮層可以在無意間從看似無關的概念之間尋找到相似性，就像行星圍繞太陽旋轉與電子圍繞原子核旋轉之間的相似性那樣。劉易斯說：“假設你正在想辦法解決一個問題，然后突然卡住了，不知道如何繼續下去。在快速眼動睡眠時，新皮層會將該問題中抽象而簡化的元素重現出來，同時腦海中的其他事物也被隨機激活。不同事件之間的共性也便隨之得到增強。當你第二天醒來后，這種輕微的增強很可能會讓你看待問題的視角出現一個輕微的改變——這很可能正好幫你解決問題?！?/span>

劉易斯表示：“關于這個話題的看法有很多。有人認為慢波睡眠對創造力很重要，有人認為快速眼動睡眠才是。而在我們看來，其實是兩者共同發揮的作用?！睆谋举|上來說，非快速眼動睡眠將不同的概念提取出來，快速眼動睡眠則負責將這些概念聯系起來。

至關重要的是，非快速眼動睡眠與快速眼動睡眠是相輔相成的關系。睡眠期間，非快速眼動睡眠和快速眼動睡眠每 90 分鐘左右替換一次。在這樣的晚上，海馬和新皮層反復經歷著同步和分離的過程，抽象概念和建立聯系這兩個過程本身也在不斷重復。劉易斯寫道：“打個比方，就像兩個科研人員，他們最初一起研究同一個問題，隨后分開單獨思考，接著又聚集起來進行進一步的研究?！?/span>

劉易斯補充道：“這帶給我們的啟示是，假如你正在處理一個難題，你要保證自己有充足的睡眠時間。特別是如果要做的事情需要創造性思維，或許適當控制下腳步，不要太匆忙也不錯?！?/span>

盡管這個理論框架的一部分有強大的數據作支撐，但是其他部分還只是猜想，需要進行實證。比方說，劉易斯的“在非快速眼動睡眠期間，海馬可以促使新皮層再現相關的記憶”的預感，就缺乏足夠的證據。劉易斯承認：“我知道這可能有點牽強?！钡谝恍┭芯恐幸擦粢獾?，慢波睡眠提高了大腦識別具有共性的概念的能力。在某個被廣泛使用的實驗任務里，人們必須學習一個單詞列表，列表里是“夜晚、黑暗、煤炭”這樣的詞，圍繞著一個隱藏的主題詞。如果學完單詞后人們睡了一覺，他們就更可能（錯誤地）記得，他們在做任務的時候也學過“黑色”這個主題詞。然而，圣母大學（University of Notre Dame）的杰西卡·佩恩（Jessica Payne）卻在她的某個實驗中發現，慢波睡眠有著相反的效果。

盡管如此，撇開這個“小小的分歧”，佩恩認為劉易斯的大部分理論是正確的，尤其是“快速眼動睡眠將概念性知識以近乎荒謬而富有創造性的方式組合起來”這點。佩恩說：“我認為劉易斯的想法大體上是正確的?！?/span>

劉易斯的理論框架還有一個她認為更為麻煩的弱點，那就是：在沒有任何明顯精神問題的情況下，人們是可以被完全剝奪掉快速眼動睡眠的。比方說，一名以色列男子在腦損傷后，就無法進入快速眼動睡眠。劉易斯說：“他是一名十分優秀的律師，并為當地報紙設計智力游戲。這對我們的理論來說絕對是個問題?！?/span>

“我確定（理論）不是 100% 正確的，”劉易斯笑著補充道，“但是我們剛剛得到了一組強力支持它的結果?！彼膱F隊試圖讓睡眠志愿者在慢波睡眠和快速眼動睡眠中“重演”記憶，并發現了不同睡眠類型的不同效果。這些結果不久后應該會公布出來。同時，研究小組也在開發促進或抑制這兩個睡眠階段的方法，了解它們是如何影響人們解決問題的能力的。這都是五年研究計劃中的一部分，而他們現在正處于第一年。

劉易斯還與諾丁漢大學的馬克·范·羅森（Mark van Rossum）合作，開發一款人工智能，用來學習她所認為的大腦睡眠模式。這款人工智能設有兩個模塊，一個負責抽象概念，一個負責（概念間的）聯系。

“所以說你要開發一款能睡覺的人工智能？”我問道。

“是的?！彼f。

我很好奇它是否會夢到電子羊。

原文鏈接：

https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/05/sleep-creativity-theory/560399/