大家都知道嬰兒大部分的時間都在睡覺，睡眠隨著年齡增長而縮短。這是很合理的：童年的早期是我們學習算則工作最辛苦的時候。事實上，實驗顯示，以同樣睡眠時間長度來說，兒童的睡眠比成人的效率高了二、三倍。一個十歲的孩子在強度學習之後，會比成人更快速的進入深度睡眠。他們的慢波更強。有一個實驗顯示，當他們研讀一個序列性的東西後上床去睡，第二天早上醒來時，接受測驗，結果他們的成績比成人好，看到更多潛在的規則。
即使是剛出生幾個月的嬰兒，他們的大腦就已經在做夜間訊息的固化了。例如，一歲以下的嬰兒在學習新字上，已經很依賴夜間的固化。研究發現即使他們只睡短短一個半小時的午覺，對睡著前幾個小時所學的字也會記得比較好。而且不只是記得好，重點是類化也很強。當寶寶第一次聽到「馬」這個字時，他們只會把馬和二、三個跟馬有關的事件聯結在一起，但是經過睡眠以後，他們的大腦就可以把馬跟他們以前從來沒有看過的新品種聯結在一起，就像搖籃裡的科庫勒一樣，這些小小科學家在睡眠時探索，醒來後對「馬」這個字有了更好的理論。
那麼學齡兒童又怎麼樣呢？研究的結果也很清楚：在幼兒園裡，即使是短短的午覺，也能強化他們早上學的東西；如果想要有最好的學習效果，應該在學完後幾個小時內去睡覺，不過這只有對規律睡午覺的兒童來說才是如此。強迫孩子午睡並沒有好處，因為大腦是依白天的刺激來調整它對睡眠的需求，我們鼓勵那些需要的孩子去睡個午覺。
很不幸的是，現在有電視、手機、網路，孩子的睡眠跟成人一樣都受到影響，長期睡眠不足會引發學習障礙嗎？為什麼近年來，學習障礙的孩子越來越多？目前這個說法還是個假設，只是已有一些暗示，例如一些注意力缺失的過動兒是因為長期的睡眠不足（譯註：有興趣的讀者請閱讀遠流出版的《浮萍男孩》〔Boy Adrift〕，這是美國賓州大學臨床醫師薩克斯所寫的一本書，他有相當多病人在父母沒收手機，早早趕孩子上床睡覺後，ADHD的症狀就消失了）。有些睡眠呼吸中止症（apneas）的人，因為呼吸關係使他們無法進入深度睡眠，但是在清除呼吸道的障礙後，不只他們長期的睡眠失常消失了，他們注意力不足的問題也消失了。最近的實驗顯示，給大腦電刺激來增加深度睡眠可以減輕過動症兒童的學習缺失。
不過這些最新的實驗報告需要被複製，我並不是否認注意力缺失症的存在（利他能〔Ritalin〕這個藥對過動兒很有效，有些注意力的訓練對部分兒童也有效）。只是從教育的觀點來看，讓孩子睡久一點、品質好一點的確可以幫助所有的孩子學習，尤其是那些有學習障礙的孩子（譯註：非常鼓勵家長去看《浮萍男孩》，因為書中哈佛大學那個利他能的實驗可以改變很多人對過動兒的看法）。
這個想法在青少年身上驗證過。在青春期時，時間生物學（chronobiology）發現睡眠的週期改變了：青少年不覺得需要早早上床睡覺，但是他們早上卻爬不起來，這不是他們不想早上床，而是受到荷爾蒙影響的關係，他們的褪黑激素開始晚分泌，使他們早睡睡不著。很不幸的是，學校並不知道青少年生理上的變化，仍然要求他們早早到校上課。很多實驗都發現，只要學校晚半個小時到一個小時上課，讓學生多睡一點，他們的注意力會有所提升，不逃學，成績也會好起來。多睡一點對學習的好處還不只這些，美國小兒科學會（American Academy of Pediatrics）強烈建議延後時間上課，宣稱這對青少年肥胖症（obesity）、憂鬱症和意外事故（開車打瞌睡）都有幫助。其實，改變一個約定俗定、武斷的上課時間有這麼困難嗎？只要延後一點上課時間，孩子的身體和心智健康容易受到改善，而且幾乎不需要增加花費。其實，這是教育制度應該適應大腦生理規範的好例子（譯註：美國現在已有十八州延後他們學校上課的時間了，我們也曾建議教育部如此做，卻受到家長的反對，理由是「大人要八點上班，如果孩子九點才要上課，誰送孩子去上學？」孩子的健康和學習的效率應該是大人第一要關心的事，如果該做，那麼找出解決的方法其實不難，建議讀者去看《Why We Sleep》，書中有對睡眠跟學習關係，尤其青少年褪黑激素使他們上床時間延後二個小時有很深的描述）。
作者介紹｜Stanislas Dehaene 史坦尼斯勒斯．狄漢
法國科學家史坦尼斯勒斯．狄漢在他成為世界頂尖的語言和數字大腦處理的認知神經科學家之前，原本就是數學家和心理學家。他是法國Saclay認知神經影像中心的主任，也是法國國家學院（College de Fance）實驗認知心理學的教授、法國科學院（French Academy of Science）的院士，他同時也是 Pontifical Academy of Science 的院士。
他發表了很多經過同儕審訂過的期刊文獻，也是好幾本書的作者，包括《數字感》（The Number Sense）這本暢銷書和《大腦與閱讀》（Reading in the Brain，信誼出版）等。
本文經授權轉載自三采文化《大腦如何精準學習》（原標題：睡眠、童年和學校）
責任編輯／連珮妤
