沈陽 盧樹強 王曉岸
摘 要:夢是最常見的生理現(xiàn)象之一,最令人著迷的在于其與意識和記憶的聯(lián)系。古往今來,哲學家、心理學家到今天的神經(jīng)科學家,都對于夢的機制和原理有著濃厚的興趣。本文針對夢境的研究進行廣泛性地綜述,從夢境的發(fā)生、夢境的檢測、夢境的干預和功能入手,總結(jié)了夢境研究各方面的進展,并總結(jié)了夢境研究常用的方法和實驗范式。本文為我國夢境研究人員及相關(guān)疾病的臨床工作人員提供了基礎(chǔ)性的參考。
關(guān)鍵詞:夢境;機制;檢測;認知;干預
1 夢境簡介
夢是是睡眠時大腦中發(fā)生的影像、聲音、思考或者感覺。做夢是一種常見的生理現(xiàn)象,通常發(fā)生在快速眼動睡眠(REM)期間的淺睡狀態(tài),期間特點有快速眼球水平運動、腦橋及皮層高度活躍、心跳呼吸加速一級暫時軀體麻痹。夢境的內(nèi)容是人們神經(jīng)系統(tǒng)的感知、記憶、存儲等功能下所產(chǎn)生的,蘊含著人們潛意識中的愿望和情感。
人類對夢境的探索從未停止,從數(shù)千年前《周公解夢》、莊子夢蝶的哲學角度,到弗洛伊德《夢的解析》開始從心理學的科學角度探索夢,再到“記憶揚塵”、“活化-合成”等現(xiàn)代科學理論,我們對夢的認識、解讀、利用和干預正在逐漸清楚和深入。
本文對近年來夢境有關(guān)的研究進行了概括性綜述,包括了做夢的機制、夢境檢測、夢境干預、夢境的功能以及夢境的研究技術(shù)幾個方面,特別是針對夢境檢測和干預的前沿進展進行了調(diào)研,有助于研究者更好地理解夢境研究的脈絡(luò)、重點和未來方向。
2 做夢的機制
夢發(fā)生的機制至今眾說紛紜,一致的看法是做夢發(fā)生在快速眼動睡眠(REM)期間。經(jīng)驗研究中提出了若干模型以解釋REM期間做夢的機制,如霍布森的“ AIM模型”、 索爾姆斯的“腦神經(jīng)多巴胺能機制”、“功能性狀態(tài)轉(zhuǎn)移假說”、“隱蔽-REM模型”等模型。
“AIM模型”是針對睡眠機制的經(jīng)典模型,主要針對做夢的神經(jīng)生理機制。其中“A”表示激活,指的是在REM睡眠期間,許多皮質(zhì)區(qū)域重新激活?!癐”表示輸入和門控,即在“A”激活期間,內(nèi)部的神經(jīng)活動與外部的感覺輸入被隔離,因此人在此時發(fā)生夢境而非清醒過來。由于“門控”的效果,大腦在夢境時保持活躍的“脫機”狀態(tài)。在此階段,大腦在腦橋腦干(P),丘腦的外側(cè)膝狀體(G)和枕葉皮質(zhì)(O)產(chǎn)生活躍的激活信號,并因此被稱為PGO波。PGO波可能構(gòu)成內(nèi)源性產(chǎn)生的信號,不僅阻塞了外部感覺輸入,還使大腦保持睡眠狀態(tài),也構(gòu)成了感知和運動控制的信息構(gòu)建塊。 “M”表示調(diào)制,在夢境過程中,胺能神經(jīng)元釋放的神經(jīng)調(diào)節(jié)劑會對大腦產(chǎn)生廣泛的化學影響,指示其他神經(jīng)元和電路保留或丟棄其已處理信息的記錄,導致喚醒意識可以很好地記憶,而夢境意識則沒有。
“激活-合成”理論關(guān)注心理狀態(tài)的形式特征,并提出了夢境中意識產(chǎn)生的機制的猜想。該理論的基礎(chǔ)是,大腦在REM睡眠期間脫機,經(jīng)胺解的大腦膽堿能激活為夢的獨特形式特征(如視覺幻覺,幻覺喪失)提供了最佳的神經(jīng)物質(zhì)環(huán)境:導致離奇感覺、情緒等意識增強和自我反省意識、記憶力減退?!凹せ?合成”理論認為,在REM期間腦橋PGO波動,投射到同步活躍的皮層,并激活了皮層中的部分記憶信息,并被視覺等皮層嘗試合成為有意義的片段,這樣的片段被REM期間內(nèi)源性的意識所感知,成為夢境的本體。
夢境過程還受到若干神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響。如存在松果體中的色胺衍生物(Tryptamine derivatives),被認為與夢境和幻覺發(fā)生有關(guān)。夢境的發(fā)生與麻醉有關(guān),麻醉后成人與兒童均更容易進入夢境。
從心理學角度,做夢受到人格因素的強烈影響。負面的經(jīng)歷,如兒童期間虐待經(jīng)歷,與夢境中發(fā)生的負面事件相關(guān)。白天的經(jīng)歷和強烈的情緒,也可能影響夢境的內(nèi)容和強烈程度。分析表明,內(nèi)心的平靜與積極的夢境情感有關(guān),而焦慮癥狀與消極的夢境情感有關(guān)。
除了傳統(tǒng)的夢境狀態(tài),近年來,針對“清醒夢”(Lucid dreaming)的研究成為一大熱點?!扒逍褖簟笔且环N特殊的狀態(tài),受試者介于夢境與清醒之間,其特點是受試者能夠明確地知曉自己在做夢,甚至能主動控制夢境的部分內(nèi)容。EEG研究發(fā)現(xiàn),清醒夢狀態(tài)下,大腦混合了夢境和清醒的腦電特征,初級和次級意識回路同步激活,期間伴隨著40HZ高頻的額葉活動。目前清醒夢的機制尚不明確,但有證據(jù)表明,清醒夢的發(fā)生與前額葉前皮質(zhì)(aPFC)和頂葉皮質(zhì)活動有關(guān)。
3 夢境檢測
傳統(tǒng)上,神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)被用來進行睡眠和夢境的檢查。腦電圖(EEG),眼電圖(EOG)和肌電圖(EMG),被統(tǒng)稱為多導睡眠圖(PSG),可用于檢測睡眠的不同狀態(tài)。夢境時腦橋產(chǎn)生的PGO波是監(jiān)測夢境的特異性神經(jīng)電生理特征,可用于精確地檢測夢境是否發(fā)生 。
正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像用于揭示人腦在醒來,NREM和REM睡眠時不同區(qū)域的相對血流。與清醒相比,在快速眼動睡眠中,有更多的血流流向腦干、邊緣前腦。反映出REM期間幻覺體驗的顯著增加 。功能磁共振成像(fMRI)同樣可以揭示夢境發(fā)生時的部分特征,如額葉失活、邊緣相關(guān)的前額葉皮層以及緊密相關(guān)的內(nèi)側(cè)亞皮層和部分新皮質(zhì)在REM之后會重新激活。
快速眼動(REM)睡眠期間呼吸是不規(guī)則的,而在非REM睡眠期間呼吸是穩(wěn)定的。不規(guī)則的呼吸可能受到皮層活動影響,并反映了夢的精神內(nèi)容。因此對于睡眠期間呼吸的監(jiān)測可以方便地反映夢境的發(fā)生和部分內(nèi)容。
4 夢境干預
傳統(tǒng)的研究采用藥物對夢境進行干預。使用巴比妥類藥物(barbiturates)減少了REM睡眠的總量, 使夢境體驗更加寧靜;而在停用巴比妥類催眠藥物后,加劇了快速眼動睡眠,被試在早晨將報道更生動的夢。類似的,戒煙藥物瓦倫尼克堿(VCL)會增加夜晚醒來的頻率和負面夢境記憶數(shù)量。
日常的學習活動,可能會影響近期的夢境內(nèi)容。最近的研究發(fā)現(xiàn),被試在白天連續(xù)進行新穎的視覺、嗅覺任務學習,可能會反映到被其自我報道的夢境內(nèi)容中。其中視覺學習任務的體現(xiàn)會更加強烈。
情緒壓力,特別是焦慮的情緒,比上述學習任務更強烈地影響近期的夢境內(nèi)容。學者評估了被試報告的精神壓力,與夢境情感基調(diào)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了顯著的相關(guān)性。類似的研究通過一定的刺激影響被試的情緒狀態(tài),達成了對夢境情感基調(diào)的干預。
最新的研究采用雙半球經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)影響了受試者的夢境內(nèi)容。通過刺激被試運動皮層,發(fā)現(xiàn)夢境的運動相關(guān)的內(nèi)容顯著減少了。揭示了夢境的內(nèi)容與皮層“合成”有關(guān),通過對相關(guān)皮層的電刺激干預,可能達到干預夢境內(nèi)容的效果。類似的,最近的研究發(fā)現(xiàn)額顳伽馬腦電圖(EEG)活動與夢中的意識存在聯(lián)系;并通過REM睡眠期間進行低伽瑪帶電流刺激影響正在進行的大腦活動,并在夢中引發(fā)了自我反思意識。
進一步地,夢境的內(nèi)容與皮層活動的強烈聯(lián)系,提供了操作夢境內(nèi)容的基礎(chǔ)。已有學者探索了廣泛的感覺刺激技術(shù)在睡眠和夢境工程領(lǐng)域的應用,幾乎任何感覺刺激都具有調(diào)節(jié)夢境內(nèi)容的潛力,包括刺激觸覺,溫度,前庭,嗅覺和聽覺的手段。未來通過感官刺激模擬夢境中世界的“夢境工程”可能成為新的研究熱點。目前已開發(fā)出的可穿戴電子設(shè)備Dormio,即實現(xiàn)了上述“夢境工程”:在睡眠開始時自動生成連續(xù)的聽覺刺激,這些刺激與催眠期間反復提供信息有關(guān),通過靶向記憶增強的原理,從而可以將該信息直接整合到夢境內(nèi)容中。
5 夢境的功能
針對夢境功能的討論,主要集中在對生理能量調(diào)節(jié)、情緒調(diào)節(jié)、記憶和學習、以及意識的形成幾個方面。在生理能量調(diào)節(jié)方面的研究是最早關(guān)于夢境功能的研究。Allan Rechtschaffen及其同事通過REM睡眠剝奪動物實驗發(fā)現(xiàn),做夢與生物的能量調(diào)節(jié)有關(guān),包括進食、體溫調(diào)節(jié)等方面。被選擇性REM睡眠剝奪的大鼠可能死于熱量失控狀態(tài)。
夢境和睡眠對人的心理狀態(tài)具有不可替代的調(diào)節(jié)作用,從佛洛依德的心理學假設(shè)即可看出。受到REM睡眠剝奪的成年人通常會報告認知功能減退和情緒失調(diào)。夢在睡眠中體現(xiàn)了情感同化功能,對情緒反應和情緒調(diào)節(jié)有著重要的作用。在快速眼動睡眠期間對夢境內(nèi)容的自適應調(diào)節(jié)可通過控制情緒內(nèi)容的強度和可變性來減弱不可控和強烈的情緒。情緒調(diào)節(jié)方面的功能解釋了有精神病經(jīng)歷的個體中更激烈和破壞性噩夢的經(jīng)歷。情緒調(diào)節(jié)可能代表著一種保護夢境和睡眠質(zhì)量的重要控制機制。
做夢過程是長期記憶整合以及大腦塑性的重要過程,對學習和認知能力有著關(guān)鍵作用。雖然這一點觀點被普遍接受,但仍有一些實驗呈現(xiàn)相反的結(jié)果。如REM睡眠并不能顯著增加語義記憶,一些針對REM抑制的精神類藥物,反而能增強學習能力等。夢境對于認知能力的作用,不僅體現(xiàn)在記憶的整合,還體現(xiàn)在記憶的消除。夢境時大腦擦除一些不良的連接,清理一些突觸痕跡,為清醒后的認知功能做準備。夢境過程中對記憶的清理,有助于神經(jīng)突觸可塑性的增強,以及新興突觸的產(chǎn)生。
比較前沿的研究指出,夢境是“自我原意識”形成的關(guān)鍵過程。REM睡眠不僅能增強感覺整合,在嬰幼兒時期顯著更多的夢和REM睡眠,可能是前腦發(fā)育和形成“原型自我”的過程,及自我意識形成的過程。
6 夢境的研究技術(shù)
夢境的研究主要涉及機制、檢測、干預和功能四個方面。其中針對夢境的機制,采用fMRI和PET,以及高密度EEG等檢測設(shè)備,探索睡眠發(fā)生時期大腦發(fā)生的功能性變化。在夢境檢測方面,主要涉及對夢是否發(fā)生以及對夢的內(nèi)容的檢測。其方法包括,通過PSG(多導睡眠圖)及相應的電生理方法,檢測夢境是否發(fā)生;在發(fā)生夢境時,將被試喚醒,以獲取其自我報告的夢境內(nèi)容。
在夢境的干預方面,除了傳統(tǒng)意義上采取藥物干預,近年來,越來越多的研究采用電生理的干預,包括經(jīng)顱直流電刺激、經(jīng)顱磁刺激等。對夢境干預的實驗,是研究夢境功能和機制的重要手段,但越來越多的學者希望通過外部干預,影響夢的內(nèi)容。
在夢境功能研究方面,學者很早就發(fā)明了睡眠剝奪(SD)研究范式,在動物或人身上進行睡眠剝奪或者特異性睡眠剝奪(如只剝奪REM睡眠)實驗,以探究特定睡眠階段的功能。SD方式還發(fā)展出了一種新的實驗范式,稱為“夜間連續(xù)覺醒”(ENSA),即將被試沒24分鐘喚醒一次,以記錄夢境的發(fā)生和內(nèi)容。一些特殊的睡眠疾病,如發(fā)作性睡病,也為睡眠功能研究提供了資源。通常睡眠功能的研究會輔助以認知學和心理學的實驗,以探究腦功能和情緒與夢境的相互影響。
7 總結(jié)
夢是一種感覺,夢境與幻覺有著本質(zhì)的區(qū)別,夢境更像一種感知,而幻覺是一種想象。夢境的內(nèi)容與多個皮層的活動共同相關(guān)。在夢的感知中,人可以進行豐富多樣的體驗,對夢境的主動控制是未來研究的大方向。做夢不僅實現(xiàn)了情緒、認知方面的多種功能,同時還可能存在更深層次的、與心里人格的聯(lián)系。目前關(guān)于夢與記憶關(guān)系的研究,也是一大值得探索的領(lǐng)域,同時越來越多的研究和技術(shù)能夠支持夢境的檢測以及解析應用。
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作者簡介:沈陽(1996-),男,漢,四川人,腦陸研究院,博士,土木工程。
盧樹強(1987-),男,漢,甘肅人,腦陸研究院,博士,人工智能與認知神經(jīng)學。
王曉岸(1992-),女,漢,北京人,腦陸研究院,碩士,大數(shù)據(jù)與人工智能。