你認為學習有捷徑嗎？相信你一定聽過快速記憶法、速效學習法，甚至身體力行地嘗試過，但你曾懷疑過這些方法的有效性嗎？它們背後的理論是什麼？這與我們大腦的神經可塑性息息相關，每一次的學習都可能使我們的腦部的神經細胞產生各種變動與連結。
我們之所以能夠透過不斷學習使自己進步，是因為每一次的學習都會刺激腦神經突觸的形成，突觸互相連結、鞏固後會形成新的思考路徑，改變我們的行為模式。這個神經網絡動態調節的過程，稱之為「神經可塑性（Neuro-plasticity）」。（詳見下方影片）重大的刺激，或僅僅是一場滿足的睡眠，都能夠造成腦部神經網絡的變動。然而，大腦儘管具有可塑性，我們要把一項事物從學會到徹底理解、再到終身難忘，還需要仰賴「記憶」系統的運作。
記憶的倉庫：腦科學家發現了儲存記憶的裝置「海馬迴」
神經的可塑性和腦的記憶系統息息相關，因此我們首先來認識關於「記憶」系統的運作，包含記憶的儲存裝置「海馬迴」，以及它所掌管的記憶類型。
一直以來，人類腦部不像其他人體器官被我們研究得較為透徹，腦部的研究對專家學者來說，充滿著許多待開發與探索的領域。其中在「記憶」這塊的突破性發展，醫學界直到透過亨利．莫萊森（Henry Gustav Molaison）案例，才發現了掌管記憶的腦區──海馬迴。（詳見下方影片）
當時，為了治療亨利的癲癇症，切除了他大腦顳葉內側的部分海馬迴。手術貌似成功了，癲癇症狀幾乎消失，然而他卻開始無法記住任何「近期發生」的事情。嚴重時甚至忘記自己剛剛用過餐而重複進食，也難以記住任何一個新朋友的名字。經過觀察後，醫生發現亨利僅剩數十秒的短期記憶，但仍能回憶起手術前六至七年以上的經歷，因此確認了被切除的海馬迴具有掌管短期記憶的功能。
學習沒有捷徑：專注與複習才是最快的方法
人類的大腦約有五百至一千億個神經元，神經元之間相互連接，形成我們的記憶迴路，而學會一項新的概念在大腦中的活動過程，就是一群神經細胞之間形成許多嶄新的突觸連結。生活中大大小小的感官刺激會形成強弱有別的突觸連結，如果不是很重要的事件，通常只會在海馬迴擺放一段時間，大腦會在睡夢中分辨哪些是重要的、哪些是不重要的資訊連結，不重要的連結就會在睡夢中被修剪掉。不妨想想一週前的今天午餐吃了什麼？不太記得，對吧？經過一週的時間，這段記憶逐漸被淡忘，換句話說，就是神經之間的突觸連結減少了。因此，若要記得某個概念或某件事情，就必須不斷鞏固神經突觸之間的連結，才能牢記你想記得的事物。
由於腦容量有限，大腦相當不喜歡有「冗員」存在，能留下來的記憶，必須都是有用的、必要的資訊。因此，遺忘也屬於神經可塑性的一部份。若學習上，想從學會到理解，再到終身難忘，就需要經過以下幾個階段：
一、專注的吸收
專注、完整的讓感官接收到正確、重要的資訊，以利從聽覺區、視覺區等初質皮質往海馬迴輸送資訊。缺少了專注的幫忙，可能會得到有聽沒有懂的結果。
二、當下一定要聽懂
有聽，沒有懂，就不會進入腦中的工作記憶；當下有理解，也就是在腦中有適當的解析、編碼，才有可能形成堅實的突觸連結、形成新的工作記憶，才有辦法從海馬迴中提取出來。
三、事後多次的複習
刻意、重複地溫習所學到的知識，能使神經細胞間的突觸連結日益強韌，進而有較大的機會被儲存到長期記憶之中。
四、找到輔助記憶的機會
透過實踐所學，或與其他同學一起討論，增加記憶被運用的機會，藉以增強神經突觸間的結構，那麼暫存的工作記憶就有更高的可能性被存入長期記憶中。
五、要具有耐心，反覆鞏固記憶的步驟
學習到的事物從工作記憶變為長期記憶的過程，屬於潛意識的自動化歷程，在休息、睡覺的時候工作記憶才有機會從負責工作記憶的海馬迴，進入到掌管長期記憶的大腦皮質之中，形成固化的長期記憶，且這個過程具有「隨機」的成份，並不是人可以自己選擇的。簡言之，從聽到懂，再到複習，從複習到分享與實踐，需歷經以上過程，方有鞏固記憶的效果。
學習的過程，可能會是快樂的，但絕不會是輕鬆的，因為要生成新的神經突觸必須耗費大量的能量，所以就腦科學的立場而言，並不相信有短期、速成的學習法，最多只能說「提升專注力」有助於形成工作記憶，但若不經常複習，就容易遺忘。因此，專注再加上長期投入，才是最科學的學習法。
無法擴充的記憶體：學習力、記憶力減退的原因
那麼，只要經常複習，就能牢記我們學到的事物，那為什麼還會有失智或是因為年老而記憶力衰退的問題呢？其實，每天只要生活中有一些變化刺激腦部，神經突觸都會有所增減，不管是年輕人或老人都一樣。只不過年長之後，突觸的生成和強化都會隨著年齡增長而越來越慢。就如同老舊的電腦，大腦運行得越來越遲緩，造成學習力下降。所以能夠發現，年長者總是在回憶過往，而較難學習新事物，就像記憶體不足的硬碟，無法再下載新的檔案。
睡眠學習法有幫助嗎？──形成長期記憶必須要有充足的睡眠
大腦需要充足的營養與睡眠，才能維持良好的思考和記憶。以現代人的生活來說，營養補給不成問題，卻普遍缺乏睡眠。依照目前的腦科學研究看來，神經元之間增強連結、修剪突觸都發生在深層睡眠裡，若想提升學習的成效，充足的睡眠必不可少。
通常，深層睡眠會發生在前半夜，非不得已需要熬夜的話，建議是先去睡兩三個小時之後，再把自己叫醒來做事。因為前期的深層睡眠是恢復精神與記憶最重要的時段。若時間允許，最好能睡足至少五個小時，雖然以平均八小時的睡眠來說，五個小時依然不夠，但短時間內仍可以維持大腦的認知運作。
「睡眠不光是為了增強有用的資訊，也為了遺忘沒有用的雜訊。」
熬夜的人難以被叫醒，是因為清醒時間越長、頭腦產生的代謝廢物就越多，需要足夠的深層睡眠，才能夠沖刷掉代謝廢物。熬夜時，精神不易集中、情緒大起大落，便是由於大量代謝物累積在大腦裡，需要立刻進入深層睡眠，清運掉腦內的廢物。
最後，補充一點，睡眠學習法是不成立的。雖說在睡眠中仍有聽覺，但在聲音中的知識與訊息並不會進到海馬迴之中（即便有聽沒有懂也沒有專注）。所以，建議大家睡覺時，就好好去睡覺，不用再將書本墊在枕頭下、也不用聽著音檔睡覺了。真正要把握的是，在學習過程中專心致志，學習之後反複思維，找機會分享與實踐，並且，持之以恆。
經過以上的分析，能夠發現大腦學習一件新事物的歷程其實是很長的，因此，學習是否有捷徑呢？至少在生成與鞏固突觸連結的過程中是沒有的，唯有專注吸收與不斷複習，才是學習與記憶最快的方法。
採訪撰文／蔡政修
教授 — 吳昌衛
臺北醫學大學心智意識與腦科學研究所教授
臺北醫學大學醫學人文研究所副教授
國立中央大學生物醫學工程研究所專案助理教授
美國國家衛生研究院藥物濫用研究所博士後研究
國立臺灣大學電機工程學系博士
國立臺灣大學電機工程學系學士
