探寻梦境的意义:我们为什么会做梦?

新浪科技 2021-01-29

  关于做梦,我们可以提出各种各样的问题,但毫无疑问,这些问题都可以归结为一个:我们为什么会做梦?从20世纪90年代初开始,安东尼奥·扎德拉和罗伯特·史蒂克戈德就一直在研究做梦,并已经发表了200多篇关于睡眠和梦的学术论文。在综合了各种令人信服的神经科学观点,以及睡眠与梦境研究领域的最新发现之后,他们提出了一种模型,来解释我们为什么会做梦。

  安东尼奥·扎德拉是加拿大蒙特利尔大学睡眠医学前沿研究中心的教授,罗伯特·史蒂克戈德则来自美国哈佛大学医学院,是睡眠与认知研究中心的主任。他们将这个模型称为“NEXTUP”(Network Exploration to Understand Possibilities,意为“网络探索以理解可能性”),其主要内容是,做梦允许我们探索大脑的神经网络连接,以理解各种可能性。我们可以将这个模型类比为教育的真正目标——不是把事实填塞进我们的大脑,而是向我们打开那些事实中未被探索的可能性,展示它们可以被使用的多种方式,而不仅限于某种特定的方式。

  做梦是一种依赖睡眠的记忆过程,通过发现和加强以前未曾探索过的关联,从现有信息中提取新的知识。在这一过程中,梦境很少直接再现主动关注的问题,或提供具体的解决方案。相反,梦会识别并加强以某种方式体现这些问题的关联,这其中的大脑计算可能在解决这些问题或类似问题时发挥作用,可能是现在,也可能是将来。

  与此同时,梦创造了随时间推移而在我们头脑中展开的叙事,让我们体验由这些叙事产生的思想,感觉和情感。做梦,就像清醒时的意识一样,让我们想象事件的次序,去制定计划,描绘情节并加以探索。即使一个本质上不需要发展叙事的问题——比如弄清楚两个奇数相加是否总能得到一个偶数——我们仍然会创造叙事来帮助解决。我们“大声地思考”问题,“在脑海中反复排练”,有时在解决问题的过程中会经历一系列“步骤”。

  通常,大脑会从一些新的记忆开始,对当天的事情——可能是一个重要事件,工作中听到的一段讨论或者与个人关注问题有关的事情——进行编码,然后搜索其他关联较弱的记忆。这些记忆可以是同一天发生的,也可以是做梦者过去任何时候的早期记忆。然后,大脑将这些记忆组合成一个梦的叙事,探索大脑通常不会考虑到的关联。在这个过程中,NEXTUP搜索并强化了我们在梦中发现和显示的各种新奇,有创意,有洞察力和有用的关联。

  在1999年发表的一项研究中,罗伯特·史蒂克戈德测量了大脑在快速眼动睡眠中对弱关联的偏好。他使用了由耶鲁大学的詹姆斯·尼利在20年前开发的一项名为“语义促发”(semantic priming)的认知测试。这是一个相当聪明的测试。参与者坐在电脑屏幕前,屏幕上会闪现一系列单词和非单词,比如“right”或“wronk”;他们的任务是点击两个按键(一个贴着“单词”标签,另一个贴着“非单词”标签)来对每个单词做出反应。最后,罗伯特计算了参与者对单词和非单词的反应速度和准确程度。但这并不是故事的全部。在这些词显示出来之前,另一个单词会在屏幕上闪烁四分之一秒。根据这个“促发”词和目标词(如果是单词的话)之间的语义关系,参与者表现出了或快或慢的反应速度。

  当目标词为“wrong”(错误)时,如果之前出现的是“right”(正确)这样关联度较强的单词,参与者识别的速度会比出现“thief”(小偷)这类关联度较弱的单词更快;而如果前面出现了一个完全不相关的词(如“prune”,意为修剪),那他们的反应速度会比前两个例子都快。反应速度的快慢可以衡量不同单词的语义促发。当罗伯特·史蒂克戈德在白天测试参与者时,他得到了完全符合他预期的结果——像“right”这样的强关联单词产生的促发效果是像“thief”这样的弱关联词的三倍。

  但这是什么意思呢?每当看到一个单词,你的大脑就会激活某些回路,使你记住这个单词的声音和含义;与此同时,大脑也会激活相关单词的记忆。这种活动不仅能让你更好地理解单词,也能让大脑为接下来可能发生的事情做好准备。换言之,大脑越强烈地激活一个给定相关单词的记忆,你就能更快,更可靠地识别下一个单词。这正是罗伯特等研究者所要测量的。在看到像“right”这样的强相关单词之后,你对“wrong”的反应会快很多(与“prune”这样的不相关单词相比),意味着你的大脑强烈地激活了目标单词“wrong”。罗伯特的研究结果表明,参与者大脑激活强相关单词的效率可达激活弱相关单词的三倍。

  为了研究做梦与大脑激活效率之间的关系,罗伯特让参与者非常快速地进行语义促发测试,通常在2到3分钟内完成。这比大脑完全清醒所需要的时间都快得多,也比大脑中的神经调节物质(如血清素和去甲肾上腺素)恢复到清醒状态所需要的时间快得多。通过对刚醒来的参与者进行测试,罗伯特确保了他们大脑中的神经调节物质仍然接近醒来前的水平。他还在半夜时,将参与者从快速眼动睡眠中唤醒后立即进行测试,发现结果比预期的更好。由强相关单词产生的促发效应下降了90%,而由弱相关单词产生的促发效应增加了两倍多。当参与者从快速眼动睡眠中被唤醒时——大概在几分钟前刚进入快速眼动睡眠——他们的大脑激活弱相关单词的效率是激活强相关单词的8倍。

  当我们的大脑做梦时,这种对弱关联的偏好有助于解释为什么很多梦与我们生活中的主要思想,感觉和事件都缺乏任何明显的联系。即使在这些联系很明显的时候,梦的作用通常也不显著。但这正是NEXTUP模型所预测的——大脑正在对弱关联网络进行探索,以理解各种可能性。

  与清醒时相比,做梦时大脑的探索范围更广,包括许多不太明显的关联,并在清醒时从未考虑过的地方挖掘隐藏的宝藏。在白天的强光下,大脑主要处理新涌入的感觉,大脑会对神经递质平衡进行优化,以处理此时,此刻的新信息。而在梦中,许多关联的实用性或“正确性”可能会让人难以理解,但这是很正常的。我们不需要理解为什么大脑选择了这些关联;我们也不需要知道用来构建特定梦境的关联是否有用;我们甚至不需要记住做了什么梦。所有重要的工作都是在我们睡觉时完成的。在做梦时,大脑就会发现,探索并评估这些关联。如果大脑计算出其中一些关联确实是新颖的,有创造性的,并且可能对我们有用,那么它就会加强这些关联,并将它们归档以备以后使用。

  梦境背后的生化机制

  我们的许多梦可能感觉既怪异又毫无意义,但梦的惊人数量又让人感到它们非常重要。这是为什么呢?如果做梦在功能上并不需要我们记住它们,我们能记住的也很少,那为什么当我们记住一些梦境时,它们会显得如此意义重大?(事实上,在所有文化的漫长历史中都有许多意味深长的梦)

  我们知道大脑在做梦时会专门寻找弱的关联,即它在探索正常情况下被认为介于无趣和荒谬之间的关联。当我们做梦时,大脑会更偏向于为具有潜在价值,但通常不会关注的关联打分;如果大脑将要决定任何纳入梦境叙事的弱关联都是有意义和有用的话,它还需要给自己一些动力。

  这有点像20世纪60年代,有些美国人开始服用迷幻药,并有了深刻的“见解”,比如“冲厕所时可以把所有东西都冲走!”他们会睁大眼睛,惊叹于自己这惊人的洞察力,然后有点不好意思地说:“不止是这个意思啦,但它真的能解释一切。”

  事实上,梦境有意义的感觉和迷幻药有作用的感觉不只是有点像,而是很可能相同。从药理学上讲,迷幻药麦角酸二乙酰胺(LSD)通过激活血清素受体(包括血清素1A受体)发挥作用,而血清素1A受体反过来又可以阻止大脑部分区域释放血清素。LSD的所有古怪之处——幻觉,迷幻的洞察感和其他一切——可能都是这种阻断血清素释放的生化机制的直接后果。

  这显然不是大脑的正常状态。但在每一天中,都有一段血清素释放被完全阻断的时期,那就是快速眼动睡眠期间。我们在快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠时都会做梦,但最奇怪,最情绪化,最不可思议的梦境——以及那些对我们最有意义的梦——都发生在快速眼动睡眠期间。非快速眼动睡眠期间(相对于清醒状态)血清素水平的降低,以及快速眼动睡眠期间血清素释放的完全停止,可能会使大脑倾向于赋予在梦境构建过程中激活的那些弱关联更多的价值。这种化学作用可能使这些潜在有用的新关联潜移默化地融入我们的思想当中,成为有价值的一部分。

  这只是睡眠时大脑释放的化学神经调节物质所起到的作用之一。这些化学物质也控制着神经细胞之间的交流;在整个大脑层面上,它们基本上起着切换大脑运行软件的作用。换句话说,血清素可以使做梦的人感觉到某个弱关联的重要性。当血清素的释放在快速眼动睡眠期间受阻时,会导致大脑对所发现的弱关联更有好奇和重要的感觉。而在非快速眼动睡眠期间,血清素释放没有被完全阻断,因此这种对弱关联的偏好就会减弱。但这没什么,因为大脑不会在非快速眼动睡眠期间寻找弱关联。

  罗伯特·史蒂克戈德的语义促发实验表明,在快速眼动睡眠期间,大脑对强关联的正常偏好会被对弱关联的偏好所取代。这一效应可能是由于第二种神经调节物质,即去甲肾上腺素的作用。这种化学物质的释放也会在快速眼动期间被阻断。去甲肾上腺素相当于大脑中的肾上腺素;它的功能之一就是将我们的注意力集中在眼前的事情上。你可能有过这样的经验:当你在压力下工作时,你的肾上腺素水平会飙升,你不会去想其他任何的事情,来妨碍正要做的事情。在快速眼动睡眠期间,去甲肾上腺素的释放停止了,这就让你的大脑很容易在弱关联中徘徊。

  从不休息的大脑

  近年来,凭借日益成熟的大脑成像技术,科学家们发现了大脑在清醒时——特别是白日梦和走神期间——对弱关联的偏好。长期以来,科学家一直认为,人们在休憩时所呈现的大脑活动模式反映的是大脑在“无所事事”时的状态。现在回想起来,这显然是一个愚蠢的假设。我们的大脑总是在思考一些事情,而在开始进行脑力活动时,大脑会关闭一些在“无所事事”时十分活跃的区域。这些区域共同组成了“默认模式网络”(default mode network,简称DMN),这一网络的发现使研究者认识到,大脑的的确确是从不休息的。

  当研究人员观察组成DMN的大脑区域时,他们发现了一个子网络,其作用是监控环境中的重要变化,并警惕任何可能的危险。保护我们的安全可能是DMN的功能之一。与此同时,他们也发现了其他子网络,有的能帮助我们回忆过去的事件并想象未来的事件,有的则让我们天马行空地想象,还有的可以帮助我们解读他人的言语和行为。所有这些,都是与“心智游移”(或者说,走神)有关的心理功能。大部分的心智游移包括反复思考当天发生的事情,或者对未来的事情进行预测和计划。事实上,这样的计划被认为是心智游移的结果。因此,我们在走神时出现DMN活动增加也许并不奇怪。这似乎是DMN的第二个功能。

  不过,DMN并不是一个静态结构,它会根据你之前做的事情而改变。罗伯特及其同事观察了参与者在完成一项任务后的DMN活动变化。这项任务就是手指敲击测试,包括学习尽可能快速准确地按次序输入4-1-3-2-4。年轻的参与者在短短几分钟的练习中会有很多进步,但随后便停滞不前。在同一天休息一段时间并不能让他们的输入速度更快,但如果在睡了一晚之后再试,他们的输入速度就会提高15%到20%。这是又一个记忆依赖睡眠发生进化的例子。

  在参与者训练这项任务的同时,罗伯特等人对他们的大脑进行了扫描,分别选取了训练前和训练后的休憩时段。他们发现,在训练前的休憩时段,大脑参与执行任务的区域比训练后休憩时段更加活跃。通常在休憩期间测量的DMN,在执行任务时发生了改变。更重要的是,DMN改变得越多,参与者在第二天的表现就进步越大。似乎这种新的DMN活动告诉大脑在入睡后应该做些什么。

  事实上,大部分DMN也是在快速眼动睡眠期间被激活的,表明“白日梦”这个词可能比原先以为的更加贴切。加州大学圣克鲁斯分校的威廉·多姆霍夫及其同事基兰·福克斯甚至提出,做梦,或者至少是快速眼动睡眠期的做梦,构成了一种“增强型精神漫游”的大脑状态。最近多姆霍夫还提出,做梦的神经基础正是DMN。

  当我们把所有这些都放在一起考虑时,会得到一个令人兴奋的NEXTUP扩展模型。当清醒的大脑不需要专注于某些特定任务时,它就会激活DMN,识别那些正在进行的,未完成的心智过程——即那些需要进一步关注的过程——并试图想象完成它们的方法。有时候,大脑在问题出现后不久就完成了整个过程,在我们尚未意识到的情况下做出决定。但在其他时候,大脑会把问题标记为依赖睡眠(做梦或不做梦)处理的过程,然后放到一边。一些关于梦的理论提出了类似的观点——做梦能帮助我们解决生活中的问题。DMN可能提供了识别这些问题的机制,从而决定了NEXTUP模型如何运作。(任天)

责任编辑:王超

科普中国APP 科普中国微信 科普中国微博
新浪科技
是中国科协为深入推进科普信息化建设而塑造的全新品牌,旨在以科普内容建设为重点,充分依托现有的传播渠道和平台,使科普信息化建设与传统科普深度融合,以公众关注度作为项目精准评估的标准,提升国家科普公共服务水平。

猜你喜欢

Baidu