睡觉时还能学习是天底下每个学生的梦想，而这个梦想终于等来了被科学证实的一天。以色列的魏茨曼科学研究所研究发现，人们在睡觉的时候可以学习新的知识，并且这将无意识地改变人在清醒时的行为。这一研究成果发表在了近期的《自然·神经学》杂志上。
有关“睡眠学习”的实验可是出名的难做，首先必须保证实验对象确实在“学习”过程中一直处于睡眠状态。魏茨曼科学研究所神经生物学系的诺姆·索贝尔教授带领他们的团队，与来自洛文斯顿医院和特拉维夫学院的研究者们展开了合作。他们选择了一种条件反射来进行实验——让实验对象听到某种声音后再闻到某种气味，不久后实验对象就会在仅仅听到声音时作出与闻到气味时相同的反应。
气味和声音的搭配具有很多优势，比如它们都不会弄醒实验对象（某些气味还能促进睡眠），而大脑在睡眠中又会感觉到气味和声音的存在，甚至作出一定反应。不仅如此，嗅觉还为研究者们提供了一种独一无二的、不依赖于语言交流的观测对象，也就是嗅探行为。研究者们发现，单就闻气味这件事，大脑在任何时候都能作出相同强度的反应：当芳香袭来，我们便大量吸气，而恶臭突然袭来之时，我们又能短时间停止吸气。无论实验对象是否清醒，这一嗅探行为上的变化都能被记录下来。最后，这种看似简单的条件反射却和大脑中更高级的区域联系了起来，其中包括处理记忆形成的海马区。
实验中，实验对象在一个特殊的实验室里睡觉，而他们的睡眠状态会被持续地监测，即使是片刻的清醒也会使实验结果无效。当实验对象睡觉时，会播放一段声音，接着会释放某种好闻的或者难闻的气味。此后研究人员会播放另外一段声音，并释放某种在嗅觉上与之前的气味截然不同的气体。就这样，随着夜晚逐渐过去，气味与声音之间的联系得到了一定程度上的加强，实验对象便只被施以声音的刺激，而他们作出的反应却好像同时也受到了气味刺激一样，表现在或深或浅的呼吸之中。第二天，处于清醒状态的实验对象又一次只受到声音的刺激，虽然在意识上不记得昨晚听过这些声音，但他们的呼吸状态却作出了不同的反应。当之前与芳香气味搭配的声音响起时，实验对象相应地作出了深呼吸的反应，而当另外一段曾与难闻气味搭配的声音响起时，实验对象的呼吸也变得短促起来。
之后研究团队又想了解这种学习行为是否与睡眠的某一特定阶段有紧密联系。于是，在接下来的实验中，他们将睡眠周期划分为了快速眼动睡眠阶段（亦称异相睡眠或者快相睡眠，是睡眠的一个阶段，眼球在此阶段时会快速移动。在这个阶段，大脑神经元的活动与清醒的时候相同）和非快速眼动睡眠阶段，并且分别只在其中一个阶段进行条件反射的实验。结果，研究人员惊奇地发现，若在快速眼动睡眠阶段进行刺激，实验对象会更倾向于表现出学习行为，而只有当学习行为发生于非快速眼动睡眠阶段时，实验对象才会在醒来后明显地表现出嗅觉和听觉上建立的联系。
索贝尔认为在快速眼动睡眠阶段我们可能对外界刺激的影响更为敏感，但是这一阶段的“睡梦失忆”现象（能让人忘掉绝大多数的梦），也可能作用于任何在此阶段发生的条件反射训练。与之形成对比的是，非快速眼动睡眠阶段对于记忆的巩固极为重要，所以它也可能在这种“睡眠学习”的形式中扮演了重要的角色。