當我們熟睡時，夢境能把我們帶進一個非常奇妙的世界，雖然都是幻想，但感覺卻和清醒時的經(jīng)歷一樣真實。 在科幻懸疑電影《盜夢空間》中，主角們就利用技術(shù)手段參與到別人的夢境中，在層層遞進的夢里，通過塑造不同的場景和故事，進而窺探某個人內(nèi)心深處非常隱私的信息，不得不說腦洞很大。
然而電影終歸是電影， 放到現(xiàn)實中，想要一個人在夢中感知問題并提供答案，是否可行？答案令人興奮，一項最新研究表明，科學家們已經(jīng)可以初步做到 。 相關(guān)研究論文以 “Real-time dialogue between experimenters and dreamers during REM sleep ” 為題，于 2 月 19 日在線發(fā)表在科學期刊《當代生物學》（Current Biology ）上。 “我們發(fā)現(xiàn)，處于快速動眼睡眠期（rapid eye movement，REM）的個體可以與實驗者互動，并進行實時交流。” 美國西北大學的資深研究者肯?帕勒（Ken Paller）表示，“ 大多數(shù)人可能會認為這是不可能的 ——人們要么在被問到問題時醒來，要么回答不出來，而且肯定不會理解一個問題而不誤解它。但我們的實驗結(jié)果是，做夢者能夠理解問題，參與工作記憶操作，并給出了答案?！?/span> 研究人員表示，找到一種交流的方式，可為今后的探索打開大門，讓人們進一步了解夢、記憶以及記憶儲存如何依賴睡眠的相互關(guān)系。
圖｜不同的電極會檢測到眼睛的運動和腦電波情況。（來源：C. Mazurek） 做夢是十分常見的經(jīng)歷，為什么我們會做夢？夢境是如何產(chǎn)生的？做夢對大腦功能有好處嗎？這些一直都是開放性話題，關(guān)鍵的研究疑難在于窺視夢境體驗的選擇十分有限，科學家們至今難以對其進行充分的解釋。 此外，由于我們在睡眠狀態(tài)下形成新記憶的能力普遍較差，以及在夢結(jié)束后準確記住最近信息的能力十分有限，醒來后給出的夢境報告往往會失真或支離破碎。 基于回顧性描述，關(guān)于夢中可能發(fā)生的經(jīng)歷，以及這些經(jīng)歷發(fā)生的確切時間，有相當多的模糊性。 如果能有與做夢者實時交流的能力，將極大拓展科學探索夢境體驗的可能性，這是帕勒及其同事們長期努力的方向。 在這篇論文中，研究人員共測試了 36 位參與者， 他們的目標是做一個清醒夢 。何謂清醒夢？顧名思義，即一個人意識到自己在做夢。此外，這項研究包括了 4 個獨立進行的實驗，使用不同的方法來實現(xiàn)一個相似的目標。除了美國西北大學的研究小組外，還有來自在法國索邦大學、德國奧斯納布呂克大學、荷蘭拉德堡德大學醫(yī)學中心的研究團隊。 西北大學博士生、論文第一作者卡倫?康科利（Karen Konkoly）說：“將四個不同實驗室使用不同方法的結(jié)果結(jié)合起來，更有說服力地證明了這種雙向交流現(xiàn)象的真實性?！?/strong> 在了解 “清醒夢” 之前，還需要了解一個相關(guān)概念，即快速動眼期（rapid eye movement，REM） 。 REM 是動物沉入睡眠的一個階段，諸多科學研究發(fā)現(xiàn)，“清醒夢” 主要發(fā)生在該階段中，主要表現(xiàn)為眼球會快速移動，同時身體肌肉放松，但大腦神經(jīng)元的活動與清醒的時候相同，呈現(xiàn)快速、低電壓去同步化的腦電波，多數(shù)在醒來后能夠回憶得栩栩如生的夢境都是在 REM 階段發(fā)生的。
圖｜實驗環(huán)境概述，IN（左下）是指信息從實驗者傳遞到做夢者的方法；OUT（右下）指的是將信息從做夢者傳遞給實驗者的方法。（來源：Current Biology ） 由于有些人以前很少做過清醒夢，另一些人則經(jīng)常做清醒夢，因此個體會表現(xiàn)出不同程度的能力， 在這項試驗中，一些基本的測試能力包括對新信息進行真實的知覺分析、在工作記憶中保存信息、計算簡單答案和表達意志性回答。人們能在夢里遵循指引、做簡單的數(shù)學計算、回答是或不是問題，或者說出不同的感覺刺激之間的區(qū)別。 受試者可以通過獨特的眼球運動或收縮面部肌肉來做出反應，與研究人員進行夢中互動，并形成電生理信號輸出答案，而研究人員則有望在他們經(jīng)歷夢境時采訪問詢他們問題。 論文內(nèi)容顯示，36 位實驗參與者中共有三種不同的類別： （3）嗜睡癥患者，一種以白天過度嗜睡、短潛伏期快速眼動和頻繁清醒夢為特征的神經(jīng)障礙人士。 在所有三類參與者中都發(fā)現(xiàn)了雙向交流的證據(jù)，而且在夜間睡眠和白天小睡中都可以。 四個研究小組分別采用不同的程序建立雙向通信，在每一個案例中，REM 睡眠都是通過標準的多體描記法來驗證的，感官刺激被用來向做夢的參與者傳達問題。 實驗結(jié)果中，有幾個典型案例展示，一般方法是在成功實現(xiàn)雙向交流后，將參與者從睡眠中喚醒，以獲得夢境報告。 一位 19 歲的美國參與者，在一場 90 分鐘的白天小睡中，于快速眼動睡眠的開始階段，接收到了聲音提示。 然后研究人員提出了一道數(shù)學口語題：8 減 6，在 3 秒內(nèi)，他做了兩次左右眼運動來表示正確答案 2。這道數(shù)學題被重復了一遍，他又給出了正確答案。 一位 35 歲的德國參與者是一位經(jīng)驗豐富的清醒夢人士。 在夜間 REM 睡眠中觀察到清醒信號后，研究人員給出了由交替顏色組成的視覺刺激，并對應于數(shù)學問題 “4 減 0”。參與者通過左右眼動得出正確答案 “4”。不過，在他對夢的回顧描述中，他堅持說他感知到了 “4 加 0” 這個問題，并作了相應的回答。 一名 20 歲的法國參與者患有嗜睡癥，并具有顯著的清醒夢能力。 因為嗜睡癥，他很快就進入了 REM 睡眠，研究人員口頭詢問他是 / 否問題，他用面部肌肉收縮（顴骨肌為是，波紋肌為否）回答正確。 一個 26 歲的荷蘭參與者在 134 分鐘的午睡中，在聽覺和視覺雙重提示下進行了交互。 盡管參與者在雙向交流嘗試之前沒有給出清晰的信號，但她仍然正確地回答了兩個數(shù)學問題，錯誤地回答了三個，并且她在醒來時報告了一個清晰的夢。
圖｜各小組數(shù)據(jù)收集匯總表，TWC，雙向通訊；SVLD，信號驗證清醒夢。（來源：Current Biology ） 如上圖所示，總結(jié)了四個團隊的不同程序和結(jié)果?？偟膩碚f，研究人員在 36 位參與者進行 REM 睡眠期間共嘗試了 57 次雙向交流。 在 26% 的實驗中，參與者成功地發(fā)出信號，表明他們在做清醒夢，在 47% 的經(jīng)信號驗證的清醒夢事件中，研究人員對一個實驗問詢交流至少獲得了一個正確的回答。 在信號驗證的清醒夢中，研究人員總共嘗試了 158 次與做夢者溝通。下圖則提供了細分的結(jié)果。
在所有的研究小組中，他們觀察到 18.4% 的試驗結(jié)果是正確的共計 29 個試驗，獨立專家一致認為多導睡眠圖證據(jù)表明有 26 個試驗是 REM 睡眠 ；在另外 17.7% 的試驗中，專家評分員不同意參與者解讀來答案（在其中 9 個試驗中，兩名評分員認為沒有答案）；有 3.2% 的試驗產(chǎn)生了不正確的反應；最常見的結(jié)果則是缺乏反應（60.1% 的試驗）。 有趣的是，在 379 個試驗中，研究人員還嘗試了在睡眠中既沒有清醒夢信號，也沒有隨后的清醒夢報告的情況下進行的雙向交流情況（美國 32 個試驗；德國 347 個試驗）。 在這些非清醒快速眼動睡眠試驗中，他們觀察到 1 個正確反應、1 個錯誤反應、11 個模糊反應和 366 個無反應的試驗結(jié)果。 事實上，在非清醒夢 REM 睡眠中的這些交流嘗試，以及在沒有嘗試雙向交流的情況下，反應信號極其罕見，這進一步證明了該論文的立場，即正確的信號不是虛假的，而是反映了清醒夢中成功交流的存在證據(jù)。 這里所描述的結(jié)果集合構(gòu)成了對睡眠中雙向交流概念的論證，從而為科學探索夢境狀態(tài)打開了一扇新的大門。 論文的第一作者卡倫?康科利（Karen Konkoly）表示，未來關(guān)于做夢的研究可以使用這些相同的方法來評估做夢和清醒時的認知能力，他們還可以幫助驗證覺醒后夢境報告的準確性。 在實驗室之外，這些方法可以用各種方式幫助人們，比如解決睡眠中的問題，或者為長期噩夢患者提供新穎的應對方法。
圖｜康科利正在觀察一個沉睡參與者的大腦信號（來源：K. Konkoly） 不過，研究的局限性在于，在接受這些全新發(fā)現(xiàn)之前，重要一點仍是要徹底評估證據(jù) ，首先要考慮夢境交流的實現(xiàn)是否完全發(fā)生在 REM 睡眠期間，研究人員能在多大程度上確認參與者在交流發(fā)生時是真的睡著了？目前的方法是依靠當代睡眠研究的標準對睡眠生理學進行的評定。 然而，在當代研究和臨床研究中廣泛使用和接受的傳統(tǒng)生理學標準在未來可能會得到改進，改變對睡眠的定義，捕捉睡眠信號的詳細頻譜組成的分析技術(shù)，可能會刺激睡眠階段細粒度分類方案的深入發(fā)展。 其次，實驗所用程序的局限性在于，它們并不總是產(chǎn)生交互式的夢境。 在某些情況下，來自內(nèi)源性事件的感覺門控或幻想可能阻止參與者感知外在刺激及其意義，或者交流內(nèi)容被扭曲，或?qū)е氯藗冊诮邮艿酱碳さ男盘枙r醒來，因此有其他研究者已經(jīng)開始探索穩(wěn)定快速眼動睡眠的藥物方法，通過進一步的努力，可能產(chǎn)生額外的策略來優(yōu)化整體程序。 最后，清醒夢是脆弱的，之前的研究沒有讓人們正式比較清醒夢和非清醒夢中雙向交流的可能性 ，但現(xiàn)在的這些研究結(jié)果為激發(fā)未來研究提供了一個令人興奮的開端，鑒于提出的問題的復雜性和多樣性，睡眠期間獲得的結(jié)果與睡眠后的夢境報告相結(jié)合，以表明夢中產(chǎn)生的信號是意志的答案。 事實上，人們通常缺乏分析能力，無法識別自己在做夢。 雖然研究人員提供了證據(jù)，證明許多高級認知能力可以參與到一個夢中，然而夢境報告本身表明，大量的認知活動在睡眠中進行，僅僅從夢境報告中推斷認知能力的真實性，這是值得懷疑和進一步驗證的。
長期以來，標準觀點認為，睡眠中的人對周圍的世界一無所知，他們的感官有效地關(guān)閉，進行認知理解和有意義的對話是不可能的，這種觀點自此要被更新。 放眼未來，交互式做夢的程序，有望促進許多潛在的應用。比如夢可以根據(jù)個人的目標來策劃，練習音樂或運動技能。先前的很多研究表明，夢見自己正在努力學習或解決某個問題，映射到事實或技能上可以有一定程度的幫助作用。 夢也可以提供一個獨特的機會來減輕情緒的影響創(chuàng)傷，治愈心理疾病，互動式做夢可以用來解決問題和促進創(chuàng)造力，藝術(shù)家和作家也可能從睡眠交流中獲得靈感。從認知神經(jīng)科學的許多角落進行的實驗可以被修改并應用于交互式做夢，也許在未來可以開辟新的方法來解決有關(guān)意識的基本問題。 總之，研究人員證明了與做夢者進行雙向交流是一種可復制的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象存在于不同的參與者群體、清醒夢誘導技術(shù)和交流范式當中。 這些努力最終導致了我們稱之為 “互動夢” 的結(jié)果，研究人員正在努力擴大和完善與熟睡的人之間的雙向通訊，因此有一天可能會進行更復雜的對話。 盡管想實現(xiàn)盜夢空間里的效果一時半會兒不太可能，但交互式做夢的出現(xiàn)，為獲得關(guān)于做夢的實時信息和改變做夢的過程提供了新的機會 ，可能會開創(chuàng)一個研究睡眠和睡眠的神秘認知維度的新時代。 https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822 (21) 00059-2 https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/cp-sfr021121.php https://pallerlab.psych.northwestern.edu/dream
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