我们中的大多数人至少记得这样一个情景：我们坐在教室里，半睡半醒，努力集中精神——但是徒劳无功。为什么会这样？当你努力地想要学习，但因为“太困了”而失败时，出了什么问题？对18～30岁的成年人来说，答案现在变得清楚了。《自然—神经学》（NatureNeuroscience）上的一篇文章中，马修·沃克和哈佛医学院的合作者，报道了年轻人的记忆形成与夜间睡眠缺乏之间的关系。
睡眠和记忆的巩固
在过去的十年中，科学家逐渐认识到睡眠和记忆之间的复杂关联。睡眠不仅为编码新的记忆做好了准备，而且为大脑提供了一个巩固、整合信息的机会。因此，睡眠可以使记忆更持久，让记忆可以抵御更多的干扰。举例来说，一个晚上的睡眠可以让你更好地记住前一天晚上学习的东西。但研究显示，睡眠也能识别、选择和保存记忆的关键特征，让第二天留下来的记忆更有用。这样一来，一晚上的睡眠就增加了你发现一个数学演算过程的捷径的可能性，而这可能是你前一天晚上需要很费力的演算才能达到的。
练习后的睡眠有这么多好处，显示出睡眠的主要功能是对记忆的处理。另外一个问题是：睡眠怎样在第二天帮助你学得更好？或者说，缺乏睡眠怎样影响你新的记忆形成的能力？
睡眠和注意力
许多年来，科学家就已经发现，不管你是不是试着去记住一些东西，睡眠对于集中精力做一件工作都是必须的。尤其是，睡眠的缺乏导致前额顶叶承担认知任务的注意力网络活性的减少。另外，前额皮质控制的执行功能的能力，在缺乏后，比其他认知能力（如知觉和记忆测验）更弱。这些发现使研究人员怀疑，完全是因为睡眠缺失导致记忆编码不足，从而使人不能集中注意力。
睡眠和记忆编码
注意力分散似乎可以说明个体睡眠缺失使记忆形成的能力下降。但对动物的研究显示，和记忆形成困难有关的不只是注意力问题。人类和动物研究都表明，海马区对于记忆的形成非常关键。在分子水平上，这些记忆的形成依赖于一个叫做长时程增强（LTP）的程序，它增强了神经细胞之间的联系，以更容易的方式在它们之间交换信号，使记忆形成可能发生。长时程增强过程可以在老鼠海马区的切片上看到。当你“剥夺”了一只老鼠的睡眠，然后再切下它的海马区，在这些切片上，长时程增强过程被弱化了。很明显，这和注意力没有任何关系，而和海马区的功能有关系。利用核磁共振成像，科学家监视了成年人的大脑活动，他们有的在前一天晚上正常睡觉了，有的根本没睡。他们要求受试者从主题为人、物体、风景等情景的150张照片前走过，并将这些照片分成室内的和室外的两类；同时扫描了这些人的大脑。两天以后，当两个组的人都很好的休息了以后，科学家向他们出示同样的150张照片，又在其中混杂了75张新的，要求他们辨别哪些是他们曾经看到的。结果显示，前两天睡眠缺乏的那一组，忘记的照片数量大约是睡眠正常的那一组的两倍。
睡眠减少持久性
后来，科学家有进行了同样的照片观察试验，这一次的目的在于，观察两组受试者在看到照片时，大脑的哪些部分在活动。虽然两组受试者的同一脑区都表现出活跃迹象，但睡眠缺失受试者的海马区的活跃程度明显偏低。即便表现最好的睡眠缺失者与表现最差的正常受试者相比，睡眠缺失者的海马区活跃程度还是要低一些。科学家还注意到，两个组的注意集中程度大致相当。
科学家希望这个发现，能揭示在记忆形成时，哪些区域和海马区共同发挥作用。和睡眠缺失者比较起来，睡眠充足的人的多个大脑区域与海马区有更紧密的合作关系，而这些区域通常和事件记忆程序有关。
当我们被“剥夺”了越来越多的睡眠，而以咖啡因和浓茶来代替必需的睡眠时，我们越想通过熬夜记住的东西，就越是记不住。你必须想想这样值不值得。