本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
一位哈佛醫學院的教授最近在網際網路上引起轟動：“由於狗狗通常非常依戀它們的人類主人，所以你的狗狗很可能夢到你的臉、你的氣味以及取悅你或惹惱你，”心理學家迪爾德麗·巴雷特告訴《人物》雜誌。
然後各地的心都融化了。
巴雷特的睡眠研究側重於人類，而對進化心理學的興趣幫助她考慮非人類哺乳動物的睡眠。她指出，兩者都有相似的睡眠週期，這可能暗示睡眠質量或體驗方面存在相似之處。
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但是昨天在《科學報告》上發表的一項開放獲取研究，從推斷轉向了硬資料。匈牙利的研究人員設計了一種方法，可以無創地窺視睡著的狗的大腦，以探索它們睡眠的內容和功能。
狗狗的睡眠有很多好處，包括但不限於可愛、可愛和更多的可愛。但你也可能聽說過睡眠對記憶有好處。在重大考試之前，我們經常被告知，“好好休息一晚”，這實際上是“給記憶鞏固一個機會”的簡稱。“記憶鞏固”是指你的大腦將資訊碎片整合起來，並將它們打包成可在未來使用的記憶的過程。
記憶對狗狗也很重要。工作犬需要學習並保留各種工作特定的技能，而伴侶犬通常會學習基本技能，以便與人類成功地生活在一起。當一隻狗學習新東西時，睡眠可以幫助它更好地執行這些技能嗎？訓練課程應該包括午睡時間嗎？
匈牙利科學院的安娜·基斯和她的同事（包括著名的家庭犬專案的成員）著手探索伴侶犬的睡眠和記憶之間的關係。他們的研究包括兩個實驗：第一個實驗給狗狗一個學習任務，然後透過無創的腦電圖（EEG）來窺視它們的睡眠，腦電圖是一種使用連線到頭皮的小電極來檢測大腦電活動的測試。第二個實驗探討了不同的學習後活動（如睡眠）是否會影響短期和長期的記憶鞏固。所有實驗都是在獲得同意的伴侶犬及其樂於助人的主人的參與下進行的。
首先是睡眠研究，如果你想說得高大上一點，也可以稱為多導睡眠圖。15只伴侶犬參與了學習和非學習兩種情況。實驗人員用外語（英語）教狗狗“坐下”和“躺下”的指令。正如你所預料的那樣，在非學習情況下沒有發生任何學習——狗狗只是練習它們已經知道的匈牙利語的“坐下”和“躺下”指令。沒什麼新東西。老套路。（大多數狗狗不戴帽子。舊項圈？)
在實驗的關鍵階段，狗狗們去睡覺了（天啊，我太喜歡科學了）。接下來三個小時，狗狗的睡眠相關大腦活動被監測。之後，學習組的狗狗被重新測試了英語的“坐下”和“躺下”，以確定睡眠是否幫助狗狗處理了它們所學到的東西。
記錄設定。圖片來源：安娜·基斯
不僅睡眠影響了狗狗的學習，學習也影響了狗狗的睡眠。小睡過後，狗狗對英語的“坐下”和“躺下”反應更好。但在學習組的狗狗重新測試之前，非快速眼動睡眠階段（無夢睡眠部分）的腦電圖譜中突出了兩種顯著的波形模式。δ功率增加，與人類發現的相似，而α活動減少，這可能表明“學習後睡眠深度增加”。
這兩個發現是相關的。狗狗學習了一項任務，這改變了它們睡眠期間的大腦活動，然後它們在該任務上的表現更好。“這表明新獲得的資訊在睡眠期間被重新處理和鞏固，”基斯透過電子郵件解釋道。更具體地說，睡眠後表現的提高與某些腦電圖模式之間的相關性“是最強烈的指標，表明我們看到學習後睡眠腦電圖的變化在功能上與記憶鞏固相關，”基斯補充道。
太棒了。小睡可以提高後續表現（至少對於這種型別的指令學習任務）。但是我們如何讓事情堅持下去呢？睡眠對於保留資訊而言，比其他策略更有效還是更無效？第二個行為實驗調查了不同的學習後活動（包括睡眠）對後續記憶的影響。
53只新的伴侶犬學習了用新的單詞（還是英語）表達的“坐下”和“躺下”。然後，狗狗被分為四種不同的學習後小組，在接下來的一個小時裡，它們要麼睡覺、散步，要麼學習更多（透過誘導訓練方法學習新行為），要麼吃東西和玩Kong狗狗玩具。一個小時結束後，狗狗們重新測試了它們剛剛學到的英語指令。*
學習後的活動型別似乎會影響狗狗的短期表現，但並不完全如研究人員所預期的那樣。在短期內，睡眠和散步都能提高後續表現，而更多的學習和玩Kong玩具則沒有。
另一方面，當狗狗們一週後回來時，據推測經過多次睡眠，睡眠、散步和玩Kong玩具的狗狗在英語指令方面的表現明顯提高。進行更多學習的狗狗沒有提高。
值>0表示在給定場合表現有所提高，而值<0表示表現下降。圖3 圖片來源：基斯等人 2017
狗狗愛好者通常會從狗狗做得“對”或“錯”的角度來考慮學習和服從。這項研究提醒我們，學習周圍的因素會影響記憶鞏固和以後的表現。
基斯建議：“學習新指令後，應進行不干擾這種新記憶痕跡的活動（例如，睡覺、散步、玩耍，但不要學習其他東西），以便在長期內獲得最高的後續表現。”
與此同時，基斯指出，如果午睡時間超過一小時（可能需要記憶鞏固才能完全發生），或者如果狗狗醒來後有更多的時間來擺脫睡意再進行任務，那麼睡眠狀態下的狗狗可能會表現得更好。人類睡眠科學家將醒來後幾分鐘內認知能力下降的這種現象稱為“睡眠慣性”。別假裝你從來沒有醒來、走到浴室，然後試圖用梳子刷牙。由於尚未確定狗狗的睡眠慣性間隔，基斯說，他們不能排除狗狗在重新測試時仍然是睡眠殭屍的可能性。
對狗狗和睡眠的無創研究是新課題。我們還沒有研究過你的狗狗是否在夢到你的臉或你美妙的氣味，但如果你關心狗狗的學習，這項研究表明你應該給睡眠一個機會。
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* 也許你想知道，為什麼在學習後沒有一種讓狗狗簡單休息（而不是睡覺），然後測試它們記憶的情況。這種清醒的“休息”情況通常在人類記憶鞏固研究中出現，因為它與“睡眠”情況最接近。但是，研究人員解釋說，狗狗沒有包括這種情況，“因為要求狗狗在保持躺姿一小時的同時防止它們入睡，可能會給動物帶來壓力。眾所周知，壓力會對記憶產生影響，也會引起動物福利問題，因此我們決定避免這種情況。”
參考文獻
Kis等人。（2017）。睡眠和學習在狗狗（犬屬）中的相互影響；一項腦電圖和行為研究。《科學報告》7，41873。
Kis等人。（2014）。為狗狗（犬屬）開發一種無創多導睡眠圖技術。《生理學與行為》，130，149-156。
Affenzeller等人。（2017）。學習後的玩耍活動可以提高拉布拉多犬（犬屬）的訓練表現。《生理學與行為》，168，62-73。