解密梦境:大脑在睡眠时的奇妙活动
解密梦境:大脑在睡眠时的奇妙活动
为什么我们会做梦?这个问题困扰了人类数千年。从弗洛伊德的精神分析理论到现代神经科学的最新发现,人类一直在探索梦境的奥秘。本文将带你深入了解梦境的科学解释,揭示大脑在睡眠时的奇妙活动。
梦境的多重解释
梦是健康人最常见的体验之一,它是个人感知和经历的随机再现。虽然梦境因大脑不同区域活跃程度的变化而呈现不合逻辑或间断的特征,但其内容完全源自个人的经历、感知和体验。例如,先天失明的人在梦中不会出现视觉感知,只能体验到声音、味道等其他感官的记忆感觉。
关于梦的作用,睡眠专家们提出了多种观点:
- 建立记忆:认为做梦与巩固记忆有关,具有加强记忆和信息回忆的认知功能。
- 处理情绪:通过梦境所提供的虚构环境经历和角色扮演,获得某种感觉或情绪的出口,所以梦是大脑管理情绪和释放心理压力的一种方法。
- 智力整理:认为做梦是大脑进行“整理”的某种反应,大脑在清除部分的、错误的或不必要的信息时的活动产生梦境。
- 即时回放:梦中所回放的内容虽然是一种扭曲或不符合现实的场景,但它可以及时回顾和分析最近发生的事件。
- 大脑活动的副产品:这种观点认为做梦只是睡眠过程中大脑活动的副产品,没有根本的目的或意义。
脑电波揭示梦境奥秘
研究发现,人在做梦时的脑电波与清醒时不同。脑电波可以分为四类:α、β、θ和δ波,每类脑电波都与人的不同意识状态相关联。
- β波(12-30赫兹):与警觉和清醒状态有关,最常见于大脑额叶部分的神经元活动。
- α波(8-12赫兹):与放松和平静的状态有关,最常见于大脑的枕叶部分。
- θ波(4-8赫兹):与冥想、创造力和做梦有关,最常见于大脑的颞叶区域。
- δ波(0.5-4赫兹):与深度睡眠和无意识有关,最常见于大脑的顶叶和额叶区域。
图1 神经元活动的脑电波
此外,还有一种高频脑电波——γ波,频率在25到100赫兹之间,与大脑高度集中、专注和解决问题时的状态有关。
图2 脑电图EEG不同电极和通道的电位测量
核磁共振成像:捕捉大脑活动
功能性核磁共振成像(fMRI)可以显示大脑不同区域代谢活动随时间的变化。当大脑的认知状态发生改变时,fMRI可以采集到这种变化所引起的脑活动图像。
大脑中所有神经信号的传导过程都需要耗费三磷酸腺苷(ATP)所提供的能量。当大脑的某区域被激活时,额外的神经放电和相关信号的增加会导致局部能量需求增加,进而受影响区域的脑氧代谢率上升。这种变化过程可以被MRI所记录。
图3 大脑活动核磁共振动态图像
通过fMRI图像,科学家对做梦过程中大脑的代谢活动进行了研究,发现了著名的“洗脑”现象,在梦中血流量会如涨潮一样出入大脑,而此时脑脊液也会随血流的退潮而周期进入大脑。这种清洗大脑的过程是在大脑很多区域的活动被抑制的情况下发生的,在做梦的浅睡阶段,大脑在白天活动强烈的区域因为需要更多地“清洗”,该区域的神经元会被触发而放电,从而导致了视觉、听觉等知觉的反应而产生梦境,而该区域神经元的血氧代谢活动就能被该区域的fMRI图像所记录。
梦境的科学总结
虽然神经科学和心理学领域的专家们试图通过实验发现人在做梦时大脑中正在发生什么,即使研究正在不断获得进展,也许无法得到人为什么做梦的完美答案,但我们可以通过实验了解什么时间我们在做梦,做梦时大脑又发生了什么现象?而梦中的情景又能够表现什么?
对大多数人来说每晚都会有大约两个小时左右的时间在梦中度过,而根据科学问题“睡眠的目的”中的介绍,梦可以发生在睡眠的任何阶段,但在快速眼动(REM)阶段梦最为频繁、生动和丰富,呈现场景不断转换或间断性的特点,而非快速眼动睡眠阶段的梦则更为持续和连贯。快速眼动睡眠阶段人脑的活动增加,它一般发生在正常睡眠的后半段,意味着梦往往集中发生在醒来前几个小时的潜睡阶段,所以梦只不过是人脑没有被完全抑制的神经元活动的产物,就如同人在清醒的时候通过想象在头脑中构造的白日梦一样,也能让人忘记身边的一切。
所以大多数情况下,梦并不会影响睡眠,梦是健康睡眠的一部分,是大脑正常活动的副产品,对人体没有任何负面影响。但噩梦例外,因为噩梦有时涉及睡眠被打断而惊醒,如果频繁发生就会成为健康问题。痛苦的梦可能会导致一个人睡眠不足,反过来又产生心理负担而加剧噩梦的发生,这种恶性循环会导致一些经常做噩梦的人睡眠质量很差或长期失眠,这就是一种慢性睡眠问题。因此,每周做一次以上的噩梦、睡眠不连贯、白天嗜睡、做导致思维或情绪变化剧烈梦的人都应该去看医生而得到及时治疗,因为此时的梦就是一种身体出现问题的信号。