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梦形成的神经机制

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梦形成的神经机制

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http://www.360doc.com/content/25/0210/13/52427515_1146447454.shtml

梦作为一种复杂的心理现象,长久以来一直吸引着人类的好奇心。本文深入探讨梦形成的神经机制,从大脑的生理结构、神经递质的作用、睡眠周期与梦的关联等多个方面进行阐述,旨在揭示这一神秘现象背后的神经科学原理。

一、引言

梦是在睡眠过程中出现的一系列生动的感知、思维和情感体验。尽管人类对梦的探索历史悠久,但直到现代神经科学的发展,我们才开始逐渐理解梦形成的神经机制。研究梦的神经机制不仅有助于深入了解大脑在睡眠状态下的功能,还可能为解决睡眠障碍、精神疾病等相关问题提供理论依据。

二、大脑结构与梦的形成

(一)大脑皮层

大脑皮层是梦形成的关键区域之一。它负责处理和整合各种感觉信息、认知功能以及情感表达。在梦中,我们会经历各种复杂的场景和情节,这与大脑皮层不同区域的活动密切相关。例如,视觉皮层在梦中产生栩栩如生的视觉图像方面起着重要作用。研究表明,当人们在梦中看到物体或场景时,视觉皮层的特定区域会被激活,其激活模式与清醒时观察相应视觉刺激时的模式有相似之处(Solms, 2000)。

此外,前额叶皮层在梦的形成中也扮演着独特的角色。在清醒状态下,前额叶皮层参与高级认知功能,如决策、自我控制和逻辑推理。然而,在睡眠过程中,尤其是在快速眼动(REM)睡眠期,前额叶皮层的活动相对减弱。这种活动水平的降低可能导致梦中出现的情节缺乏逻辑性和连贯性,出现荒诞离奇的场景(Hobson & McCarley, 1977)。

(二)海马体

海马体对于记忆的形成和巩固至关重要,它在梦的形成过程中也发挥着作用。海马体能够将新的记忆与已有的知识和经验进行整合,这种整合功能在梦中也有所体现。许多梦境内容可能源于近期或过去的经历,海马体通过与大脑皮层其他区域的相互作用,将这些记忆片段提取并融入到梦中的情节中。例如,在梦中我们可能会重现过去某个场景或经历,这背后可能涉及海马体对相关记忆的激活和调用(Stickgold et al., 2001)。

(三)杏仁核

杏仁核主要负责处理情感信息,尤其是恐惧和焦虑等情绪。在梦中,强烈的情感体验常常出现,而杏仁核的活动与这些情感体验紧密相连。研究发现,在含有恐惧、焦虑等负面情绪的梦境中,杏仁核的活动明显增强。这表明杏仁核在梦的情感色彩塑造方面起着关键作用,它可能使梦境中的情感体验更加生动和强烈(Nielsen & Stenstrom, 2005)。

三、神经递质与梦

(一)乙酰胆碱

乙酰胆碱在 REM 睡眠期的调节中起着核心作用,进而影响梦的形成。在 REM 睡眠期,脑干中的胆碱能神经元活动增强,释放大量乙酰胆碱。这些乙酰胆碱通过神经通路传递到大脑皮层和其他相关区域,增强神经元之间的兴奋性和通讯。这种兴奋性的改变有助于营造出梦所需要的生动的感知和思维活动。例如,乙酰胆碱的增加可能导致视觉皮层神经元对视觉信息的处理更加活跃,从而使梦中的视觉图像更加清晰和丰富(Hobson et al., 1998)。

(二)多巴胺

多巴胺与动机、奖励和情感等功能密切相关。在梦中,多巴胺的活动也参与了梦境内容的构建。当多巴胺水平发生变化时,可能影响梦境的情感基调以及我们在梦中的行为动机。例如,在一些与愉悦、满足相关的梦境中,多巴胺的释放可能增加,使得梦境充满积极的情感体验。相反,多巴胺功能异常可能导致梦境出现紊乱,出现焦虑、恐惧等负面情绪的梦境(Maquet et al., 1996)。

(三)去甲肾上腺素

去甲肾上腺素在调节觉醒和注意力方面发挥重要作用。在睡眠过程中,去甲肾上腺素的水平会发生变化。在 REM 睡眠期,去甲肾上腺素的释放相对减少。这种减少可能与 REM 睡眠期独特的梦境特征有关,如与清醒状态下不同的感知和思维模式。研究表明,去甲肾上腺素水平的降低可能有助于打破清醒时的认知框架,使大脑能够产生更加自由和奇幻的梦境内容(McCarley & Hobson, 1975)。

四、睡眠周期与梦的形成

(一)非快速眼动(NREM)睡眠期

在 NREM 睡眠期,大脑活动逐渐减慢,身体处于放松状态。虽然 NREM 睡眠期的梦相对较少且内容通常较为平淡、缺乏生动的情节,但并非没有梦的产生。在 NREM 睡眠早期,可能会出现一些简单的思维片段或意象,这些可能与大脑对白天经历的初步整理和巩固有关。随着 NREM 睡眠的深入,大脑活动进一步减弱,梦境出现的频率也降低。然而,研究发现,在 NREM 睡眠期的某些阶段,尤其是从 NREM 睡眠向 REM 睡眠转换的过渡阶段,也可能出现较为复杂的梦境,这可能与大脑不同区域活动的逐渐变化和调整有关(Foulkes, 1962)。

(二)快速眼动(REM)睡眠期

REM 睡眠期是梦发生的主要阶段。在这个阶段,大脑活动水平大幅增加,几乎与清醒状态时相似,但身体的肌肉却处于麻痹状态,以防止在做梦时身体做出动作。REM 睡眠期的这些特点为梦的形成提供了独特的条件。如前文所述,在 REM 睡眠期,乙酰胆碱等神经递质的释放增加,大脑皮层、海马体、杏仁核等多个与梦相关的脑区活动增强,这些因素共同作用,使得 REM 睡眠期的梦通常具有生动的视觉图像、丰富的情节和强烈的情感体验。此外,REM 睡眠期的眼球快速运动也与梦境中的视觉体验相关,可能反映了梦中的视觉场景变化(Aserinsky & Kleitman, 1953)。

五、梦形成的综合模型

(一)激活 - 合成假说

激活 - 合成假说由 Hobson 和 McCarley 于 1977 年提出。该假说认为,在 REM 睡眠期,脑干中的某些神经元随机激活,产生的神经冲动向上传递到大脑皮层。大脑皮层接收到这些随机的信号后,试图对其进行解释和整合,从而合成出梦境的情节。也就是说,梦并非具有特定的意义,而是大脑对随机神经活动的一种主观构建。例如,脑干中随机的神经放电可能激活视觉皮层的某些神经元,大脑皮层将这些激活解读为特定的视觉图像,并进一步组合成一个看似有情节的梦境(Hobson & McCarley, 1977)。

(二)认知 - 心理生理学理论

认知 - 心理生理学理论强调梦是大脑在睡眠过程中对白天经历、记忆和情感进行处理和整合的结果。该理论认为,梦并非是毫无意义的随机现象,而是与个体的认知、情感和生活经历密切相关。在睡眠过程中,大脑会对白天积累的信息进行筛选、分类和存储,这个过程中会引发各种联想和情感反应,从而形成梦境。例如,当个体在白天经历了一件重要的事情,大脑在睡眠时可能会对相关记忆进行进一步加工,在梦中以不同的形式呈现,可能伴随着对这件事情的情感体验和思考(Foulkes, 1985)。

六、影响梦形成的其他因素

(一)个体经历与文化背景

个体的生活经历和文化背景对梦的内容有着显著影响。不同的文化有着不同的信仰、价值观和生活方式,这些因素会渗透到人们的思维和梦境中。例如,某些文化中对神灵、鬼怪的信仰可能会在梦中以特定的形象和情节出现。而个体独特的经历,如童年创伤、重大生活事件等,也常常成为梦境的素材。研究发现,经历过战争、灾难等创伤事件的个体,其梦境中可能频繁出现与创伤相关的内容,这反映了大脑在睡眠中对这些经历的持续处理和应对(Domhoff, 1996)。

(二)身体状态与环境因素

身体的生理状态也会影响梦的形成。例如,睡眠时的姿势、身体的疼痛或不适等都可能在梦中有所体现。当身体处于某种疾病状态时,梦境内容可能会反映出身体的不适,如患有心脏病的患者可能会在梦中出现呼吸困难、胸部压迫等类似症状的场景。此外,睡眠环境的温度、噪音等因素也可能影响梦的发生。嘈杂的环境可能干扰睡眠,导致梦境增多或出现不愉快的梦境;而适宜的温度和舒适的环境则有助于提高睡眠质量,使梦境更加平和(Schredl, 2003)。

七、结论

梦的形成是一个复杂的神经生物学过程,涉及大脑多个结构、多种神经递质以及睡眠周期的不同阶段。大脑皮层、海马体、杏仁核等脑区通过相互协作,在神经递质的调节下,共同构建出丰富多彩的梦境。同时,睡眠周期中的 NREM 和 REM 睡眠期为梦的形成提供了不同的生理背景。激活 - 合成假说和认知 - 心理生理学理论等模型从不同角度对梦的形成机制进行了解释,但梦的奥秘仍未完全揭开。此外,个体经历、文化背景以及身体状态和环境因素等也在梦的形成过程中发挥着重要作用。未来,随着神经科学技术的不断发展,如功能性磁共振成像(fMRI)、脑电图(EEG)等技术的进一步完善,我们有望对梦的形成机制有更深入、更全面的认识,这不仅有助于解开大脑的神秘面纱,还可能为相关睡眠和心理疾病的治疗提供新的思路和方法。

参考文献

  1. Aserinsky, E., & Kleitman, N. (1953). Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena, during sleep. Science, 118(3062), 273 - 274.

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  3. Foulkes, D. (1962). Dream reports from different stages of sleep. Journal of Abnormal and Social Psychology, 65(1), 14 - 25.

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  6. Hobson, J. A., Pace - Schott, E. F., & Stickgold, R. (1998). Dreaming and the brain: Toward a cognitive neuroscience of conscious states. Behavioral and Brain Sciences, 21(6), 793 - 842.

  7. Maquet, P., Peters, J. M., Aerts, J., Delfiore, G., Degueldre, C., Luxen, A., & Franck, G. (1996). Functional neuroanatomy of human rapid - eye - movement sleep and dreaming. Nature, 383(6601), 163 - 166.

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  10. Schredl, M. (2003). The influence of sleep - related factors on dream recall: A review. Sleep Medicine Reviews, 7(6), 493 - 510.

  11. Solms, M. (2000). Dreaming and REM sleep are controlled by different brain mechanisms. Behavioral and Brain Sciences, 23(6), 843 - 850.

  12. Stickgold, R., Hobson, J. A., Fosse, R., & Fosse, M. (2001). Sleep, learning, and dreams: Off - line memory reprocessing. Science, 294(5544), 1052 - 1057.

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