W毫无疑问,关于做梦的最大问题是这个问题的各种变体:我们为什么会做梦?我们在20世纪90年代初开始研究梦,我们两人已经发表了200多篇关于睡眠和梦的科学论文。我们将各种引人注目的神经科学观点和睡眠和梦研究领域的最新发现结合在一起,提出了一种新的、创新的为什么我们会做梦的模型。我们称这个模型为NEXTUP。它提出,我们的梦允许我们探索大脑的神经网络连接,以了解各种可能性。这与教育的真正目标类似——不是把事实塞进我们的大脑,而是让我们看到这些事实中蕴含的未探索的可能性,向我们展示它们的多种用途,而不仅仅是一种特定的用途。
做梦是一种依赖睡眠的记忆处理形式,通过发现和加强以前未探索过的关联,从现有信息中提取新的知识。这样一来,梦很少直接重复积极的担忧或提供具体的解决方案。相反,它们识别并加强关联,以某种方式体现这些关注,大脑计算可能有助于解决它们或类似的关注,无论是现在还是将来。
与此同时,梦想创造叙述在跨越时代展开的叙述,让我们体验这些叙述所吸引的思想,感觉和情感。梦想,就像醒着意识一样,让我们想象事件的序列,计划探索。即使问题并不固有地需要开发叙述 - 例如,弄清楚添加两个奇数是否总是产生偶数 - 我们仍然创建叙述以帮助我们解决它们。我们“大声思考它”,“在我们的脑海中贯穿它,”有时通过我们解决的一系列“步骤”。
通常情况下,大脑从一些当天编码的新记忆开始——可能是一件重要的事件,在工作中听到的讨论,或与个人担忧有关的事情——然后寻找其他的、关联性较弱的记忆。这些记忆可以是同一天的,也可以是做梦者过去任何时间的更古老的记忆。然后,大脑将这些记忆合并成梦境,探索大脑通常不会考虑的关联。在这样做的过程中,NEXTUP搜索并加强在我们的梦中发现和显示的新奇的、创造性的、深刻的和有用的联想。
梦想是一种内存处理的形式,可以从现有信息中提取新知识。
我们中的一员Bob在1999年发表的一项研究中测量了大脑在快速眼动睡眠期间对弱联想的偏好。1他使用了一个称为语义灌注的认知测试,由James Neely在20年前在耶鲁斯开发。这是一个聪明的测试。参与者坐在电脑屏幕前,作为一系列单词和非单词,例如“右”或“Wronk”,闪烁。他们的任务只是通过按标记为“单词”或标记为“非单词”的键来响应它们中的每一个。最后,Bob计算响应单词和非单词时的参与者有多速度和准确。但那不是整个故事。在显示这些目标中的每一个之前,在屏幕上闪烁四分之一的单词。取决于这个“Prime”字和目标字之间的语义关系(当它是一个单词时),人们的响应或多或少地响应。
当参与者在比“右”类似于“右”时比在“右”之外的强烈相关词之前,参与者更快地识别“错误”。并且它们在这些示例中的两个例子中的响应更快,而不是在完全不相关的词之前像“修剪”之前。有人有多少响应是他们的语义启动的衡量标准。当鲍勃在白天测试了参与者时,他完全得到了他预期的结果 - 像权利那样产生的强烈的初步的强烈的初步,因为矮胖的初步掠夺。
但是这是什么意思?每次看到一个单词时,你的大脑都会激活允许它记住这个词的声音和含义的电路。但它也激活了相关词汇的记忆。此活动不仅使您能够更好地理解这个词,但它还为下一个可能会准备大脑。并且它更强烈地激活给定的相关词的内存,更快,更可靠地,您可以在接下来的情况下识别该单词。这正是我们在这里测量的。当你在像“右”这样的强烈素数之后响应错误的速度更快(与“修剪”)相比,它意味着您的大脑在响应它时强烈激活目标字错误。鲍勃的结果表明,他的参与者的大脑比他们的弱相关词更有效地激活了强烈相关的词语三倍。
Bob能够非常快速地运行此测试;他可以在2到3分钟内通过整个测试获得参与者。这比大脑完全清醒所需的时间快得多,以及其血清素和去甲肾上腺素等神经调节剂的水平转变为醒来的水平。通过在醒来后立即测试参与者,他能够确保他们的大脑的神经调节水平仍然接近他们在醒来之前的位置。他在半夜从Rem睡觉后醒来后对他们进行了测试,结果比他所希望的结果更好。强烈相关的单词产生的灌注率下降了90%,而薄弱的素数产生的增加比双重增加了。当参与者从REM睡眠唤醒时 - 据推测,他们在早些时候的几分钟内睡觉时,他们的大脑将从强烈相关词语激活八倍的八倍。
当我们的大脑做梦时,这种弱联想的偏好有助于解释为什么我们的许多梦与我们日常的主导思想、感觉和事件没有任何透明的联系。即使联系很明显,梦的用处通常也不是很明显。但这正是NEXTUP所预测的——人们正在探索弱关联网络,以了解其可能性。
与清醒时相比,大脑的搜索范围更广,搜寻不那么明显的关联,并在清醒时永远不会考虑的地方挖掘隐藏的宝藏。在阳光明媚的白天,当我们的大脑主要处理新传入的感觉,我们大脑中的神经递质平衡为处理此时此刻而优化时,这些新发现的关联的有效性或“正确性”可能是不可理解的。这是很正常的。我们不需要理解为什么我们的大脑会选择这些关联。我们不需要知道用来构建一个梦的联想是否有用。我们甚至不需要记住这个梦。所有重要的工作都是在我们睡觉时完成的。当我们做梦时,联想被发现、探索和评估,如果我们的大脑计算出其中一些确实是新颖的、有创造力的、对我们可能有用的,那么它就会加强它们,并将它们归档以备以后使用。
米我们的任何一个梦都可能感到奇怪和毫无意义,但它们中的许多似乎能使我们对它们的重要性产生强烈的感觉。为什么会发生这种情况?如果做梦的功能不需要我们记住它们,而且无论如何,如果我们记住的很少,为什么当我们记住它们时,它们会感到如此有意义呢?(事实上,这种有意义的梦的观念在所有文化和几千年的历史中都存在。)
我们知道大脑是专门寻找弱关联的。这意味着它正在探索那些在正常情况下,它会认为介于无趣和荒谬之间的关联。当我们在做梦时,大脑必须改变它的倾向,将关联评分为有潜在价值,而通常情况下不会。如果它决定将任何弱联想整合到梦的叙述中是有意义和有用的,它就需要给自己一点推力。
这有点像60年代,当时人们在服用迷幻药,并有深刻的“迷幻见解”,“当你冲厕所时,所有东西都往下掉!”他们会告诉你这些,对自己惊人的洞察力惊叹不已,然后有点害羞地说:“这意味着更多;它真的解释了一切。”
梦中的大脑正在比在清醒期间更广泛地寻找,挖掘隐藏的宝藏。
事实上,梦想有意义的感觉不像60岁的那样。它可能是相同的。药理学上,赖塞替康二乙基酰胺(LSD)通过激活血清素1A受体,其又可以阻断血清素释放血清素。所有奇怪的LSD - 幻觉和酸性见解以及其他一切 - 可能是这种生化血管素释放的直接后果。
这显然不是大脑的正常状态。但每天都会有一个时间血清素的释放完全被阻断,那就是在快速眼动睡眠期间。我们在快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠中都会做梦,但最奇异、最情绪化、最不可能的梦——也可以说是那些对我们最有意义的梦——都发生在快速眼动睡眠中。非快速眼动睡眠(相对于清醒状态)中血清素水平的降低,以及快速眼动睡眠中血清素释放的完全停止,可能起到了重要的作用,使大脑倾向于为那些在做梦时激活的弱关联赋予更多的价值。这种化学作用可能是油脂,使这些潜在有用的新关联滑入我们宝贵的见解。
这只是大脑在睡眠时释放的化学神经调节物质的不同之处之一。这些化学物质控制着神经细胞之间的交流;在整个大脑层面上,它们基本上是在切换运行大脑的软件。你刚刚知道血清素可以影响做梦的人对弱联想的重要性的感知。当5 -羟色胺的释放在快速眼动睡眠期间被阻断时,它会导致人们对偶然发现的微弱关联的好奇感和重要性的增加。5 -羟色胺的释放在非快速眼动睡眠期间并没有被完全阻断,所以这种倾向于弱关联的倾向将会减少。但这没关系,因为在非快速眼动睡眠期间,大脑不会寻找微弱的关联。
鲍勃的语义启动实验表明,我们对强烈关联的正常偏好是在REM睡眠期间的一个用于薄弱关联的偏好。这种效果可能是由于第二个神经调节剂,去甲肾上腺素,在REM期间也被关闭。去甲肾上腺素是肾上腺素的大脑版本;其中一个功能是将我们的注意力集中在我们面前的内容。你可能已经注意到,当你在压力和肾上腺素水平下滑时,你不想想到一堆不太可能的替代品,以便你想要做什么。你是焦点,几乎没有什么可以改变你的课程。在REM睡眠期间,从大脑中消失去甲肾上腺素,让您的大脑在其弱势协会中徘徊。
我近年来,多亏了大脑成像技术,科学家们发现大脑在清醒状态下偏爱弱联想,特别是与做梦的表亲,白日梦和走神。长期以来,科学家们一直认为,安静休息时的活动模式反映了大脑什么都不做的活动。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。当我们开始执行一项脑力任务时,大脑关闭的区域是大脑在我们“什么都不做”时的活动区域。这些区域共同构成了默认模式网络(DMN),这一发现帮助我们认识到大脑从不休息是多么真实。
当我们看看构成DMN的大脑区域时,我们发现一个子网监控环境以获得重要变化,看看任何危险。保持美国安全可能是DMN的一个功能。但我们还找到了一个子网,帮助我们回忆过去的事件和想象未来的事件,另一个帮助我们通过空间导航的另一个,帮助我们解释他人的单词和行为。而这些是与思想相关的精神功能。徘徊的大部分涉及散发在一天的活动或期待和计划未来的事件。实际上,已经提出了这样的规划作为一种思想徘徊的函数。2因此,走神与DMN活动增加有关也许并不令人惊讶。3.这似乎是DMN的第二个功能。
当在REM睡眠期间阻塞血清素释放时,它会导致增加的奇迹和重要性。
然而,DMN不是静态结构。它根据你早先做的事情而变化。Bob and his colleague Dara Manoach looked at how activity in the DMN changed after doing one of Bob’s favorite tasks: his finger-tapping task, which involves learning to type the sequence 4–1–3–2–4 as quickly and accurately as possible.4年轻的参与者在短短几分钟的练习中就会进步很多,但之后他们就停滞不前了。在同一天休息一段时间并不会让他们跑得更快,但如果他们睡了一晚,然后再试一次,他们的速度会快15%到20%。这是另一个依赖睡眠的记忆进化的例子。
当鲍勃和达拉参与者学习任务时,在扫描他们的大脑时,在训练前和之后的安静休息时,他们发现参与执行任务的大脑区域正在训练后休息时间互相交谈,而不是期间训练前的安静休息。通过执行任务,改变了通常在安静休息期间测量的DMN。更重要的是,DMN被改变的越多,第二天的改善参与者越多。就好像这一新的DMN活动告诉大脑一次睡着了什么。
实际上,在REM睡眠期间也激活了大部分DMN,这表明作用作用术语可能比我们想象的更合适。威廉多夫夫和他的同事凯恩·福克斯又建议梦想,或者至少重复睡眠梦想,构成了“增强思想徘徊”的大脑状态。5最近,Domhoff提出梦的神经基质在DMN中。6
当您将其放在一起时,您会得到我们的连接模型的令人兴奋的扩展。每当唤醒大脑不必专注于某些特定任务时,它激活默认模式网络,识别正在进行的,不完整的心理过程 - 那些需要进一步关注的人,并试图想象方式来完成它们。有时它会在问题出现后不久完成此过程,在没有我们意识到的情况下做出决定。但在其他时候,它在将其标记为后来的睡眠依赖性处理之后,在依赖于梦想的情况下将问题设置在一边。几个梦想理论提出了这样的事情 - 这使得梦想有助于我们解决我们生活中关注的领域。DMN可以提供识别这些问题的机制,从而确定我们的网络探索如何了解可能性,工作。
Antonio Zadra是蒙特利斯大学教授,睡眠医学中的先进研究中心。他出现在PBS的新星和BBC地平线。扎迪拉生活在魁北克。
罗伯特·斯蒂克戈尔德(Robert Stickgold)是哈佛医学院(Harvard Medical School)的教授,也是睡眠与认知中心(Center for Sleep and Cognition)的主任。他的作品已发表科学的美国人和《新闻周刊》。Stickgold住在马萨诸塞州剑桥。
摘自当大脑做梦:探索睡眠的科学和奥秘由Antonio Zadra和Robert Stickgold。版权所有©2021由Antonio Zadra和Robert Stickgold。与出版商的许可,W.W.Norton&Company,Inc。保留所有权利。
参考
1.关联记忆的睡眠诱发变化。认知神经科学杂志11, 182 - 93(1999)。
2.stawczyk, D., Majerus, S., Maj, M., Van der Linden, M., & D’argemauau, a .心不在焉:现象学和新经验抽样方法评估的功能。acta心理学136, 370 - 81(2011)。
3.施耐德,A.&Domhoff,G.W.“Dreambank,”www.dreambank.net;Vandendorpe, C。等等。基础DE案卷倒入l'étudedurêve研究梦的文本银行。www.reves.ca.
4.梦从不同的睡眠阶段报告。变态与社会心理学杂志6514-25 (1962);睡眠时精神活动的报告。加拿大精神病学杂志8409 - 14 (1963);fose, R. Stickgold, R., & Hobson, J.A.脑-心状态:思想和幻觉的相互变化。心理科学12,30-36(2001)。
5.梦和默认网络:一个综述、综合和反直觉的研究提议。意识与认知33, 342 - 353(2015)。
6. Domhoff,G.W.做梦的出现:走神、具身模拟和默认网络纽约牛津大学出版社(2018)。
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