梦~睡眠~大脑
致“流言”
作者:V
虽然梦与睡眠占多数人生活的三分之一,但人们对梦的生理与心理都知之甚少,有的人忽略了梦的存在与价值,有的人以不准确或者已经过时的信息去看待。此文主要探讨梦的生理,也就是梦与睡眠与大脑的关系,并终结一些与之相关的“流言”。
睡眠的不同阶段
说到梦就不得不提睡眠。睡眠简单的说来可以分作快速眼动睡眠 Rapid-Eye-Movement 简称 REM睡眠和非快速眼动睡眠NREM睡眠,REM又叫做 Paradoxical Sleep 矛盾睡眠,因为在REM睡眠中,人的新陈代谢可以比清醒时还要活跃。如心率、呼吸加速,血压升高,脑血流及耗氧量均增加,男性则有勃起现象。REM睡眠占新生儿 睡眠的50%,随着年龄增长,REM睡眠减少至25%左右。以前的研究(activation synthesis hypothesis, 激发合成猜想)错误的认为梦只发生在REM睡眠,梦是大脑尝试解读来自脑干的杂乱随机信号的产物。其实并不是,NREM睡眠也会有梦,而且也不是只与脑干Brainstem有关,更与前脑 Forebrain相关。只是NREM出现梦的几率小5% ~15%,而REM睡眠出现梦的几率则是80% ~100%。而且两者梦境特征也不一样。REM睡眠里的梦比NREM的更完整,清晰,容易回忆。
REM睡眠与大脑发育,心理调整适应有关,还有将情感与相关记忆联系在一起的作用,同时巩固程序记忆(内隐记忆)并将与其相关的情绪记忆联系起来。这里的情绪记忆可以是很遥远的,这也是为什么我们会因为最近发生的事而在梦里唤醒幼年时期的记忆。而NREM睡眠更多的是与生理的修复和陈述记忆(外显记忆)的巩固。总的来说,REM和NREM对人的身心健康发育同等重要。
睡眠是由REM和NREM相互交替周而复始循环的,而不是多数人所认为的只有一个周期,一个周期大约时长90分钟,8小时睡眠一般有5 ~ 6个周期,所以每晚5 ~ 7个梦。如下图,纵轴的高低代表脑波频率的快慢,而横轴代表时间。
如图可见,睡眠不是以REM开始的,一般第一次进入REM睡眠是入睡70 ~ 90分钟后。然而每天夜里REM睡眠会随着时间推移变得越长,这也是为什么快醒来时经常是在做梦。而NREM又分为三个阶段(2007之前,分为四个阶段,现在后两个阶段被合并为一个),值得一提的是只有NREM的最后一个阶段(图中stage3)是深睡眠 Deep Sleep(Detla慢波睡眠),很多人误认为深睡眠与浅睡眠是以REM和NREM来分的,其实深浅是由脑波的快慢来分的。深睡眠是对于生理恢复最重要的一部分,大约占普通成年人睡眠的20% ~ 25%,然而老年人75岁以上几乎就无法进入深睡眠,这也是为什么老年人睡眠质量不好的主要原因。
深睡眠后期从慢波睡眠迅速转为REM睡眠或者直接清醒,而导致此阶段会出现异睡症,如梦游,夜惊,磨牙,尿床等等。夜惊 Sleep Terror 与恶梦 Nightmare 并不一样,恶梦一般发生在REM睡眠里,而夜惊是一种半醒的极度恐惧状态,有点像边做恶梦边梦游。而且夜惊与梦游都多出现在小孩身上,多数因为精神压力大与过度疲劳造成,随着年龄增长,异睡症状会减少消失,如果成年人还出现异睡症应该引起重视。说到梦游,多数人认为把梦游的人唤醒是危险的,其实不然,不过梦游所处深睡眠阶段,把人从深睡眠阶段唤醒会出现比较严重的 Sleep inertia 睡后迟钝,意识认知都比较混乱的状态,注意力,判断力,行为协调性都会受到一定影响,这样的状态可能持续半小时甚至几个小时。有趣的是嗜睡症,特别是突发性嗜睡症 Narcolepsy 并不是大家所想的因为贪睡或者睡眠不足导致的,突发性嗜睡患者的睡眠是从清醒状态直接转为REM睡眠,更像是被REM睡眠侵入到清醒状态,突发性的,不受控制。而睡眠瘫痪Sleep Paralysis,也就是人们常说的鬼压床,可以发生在入睡或者醒来,入睡时,因为身体放松,而意识并没有随着身体,就会有无法动弹的瘫痪感。而醒来时,一般是因为在REM睡眠里意识提前醒了,然而身体并没有跟上意识,无法控制身体的恐惧感在半梦半醒的状态下产生幻觉,如鬼压在自己的身体上。睡眠瘫痪的主要因数有作息不规律,压力大,身体状况不良,白天睡觉出现的几率比夜晚大得多。
而NREM第一第二阶段都是浅睡眠(Theta 快波睡眠)。清醒的时候是Alpha 波(放松时) 和Beta波(工作时)而REM睡眠是复合快波,与清醒时较相似,如下图
入睡抽搐 hypnic jerk主要发生在NREM的第一阶段,梦里(其实更像是幻觉)常会伴随坠落感或者猛然一动,这是一种入睡正常现象,释梦时注意分清梦里坠落是否只是入睡抽搐。Sleep Spindles 睡眠纺锤波 和 K complex K复合波是NREM第二阶段的代表,研究发现两者与大脑学习的可塑性有关,有更新学习能力的作用,也有帮助保持睡眠避免外界干扰的效果。第二阶段占正常成年人睡眠40% ~ 50%。有不少人因为REM睡眠梦多,所以觉得NREM的快波睡眠应该比慢波睡眠梦多,其实也是误解,事实恰恰相反。在NREM睡眠里,梦一般出现在慢波睡眠,深睡眠里。
睡眠与大脑
接下来主要分析REM睡眠里,大脑的活跃情况,如下图,颜色越浅的部位,说明越活跃。图片来自Rebort Hoss (2013)的研究论文。
这里主要提四个部位,分开来看不代表大脑运作是分开的,大脑所有部位之间都有相互作用,只是侧重点不一样,这里只是为了方便叙述,首先是极度活跃的Limbic system 边缘系统,提到边缘系统,很多会想到 Fight or Flight response 战斗或者逃跑反应,然而边缘系统的作用远远不止这一点。边缘系统主要包括Amygdala 杏仁核,Hippocampus 海马体 和 Nucleus Accumbens 伏隔核,当然还有其他很重要的结构,比如丘脑与下丘脑等等。Amygdala杏仁核也是人们常提到但认识上有偏见的蜥蜴脑,杏仁核与情感有关虽然多是负面情绪,比如恐惧,焦虑等等,不过也与情商,与记忆学习有关。Hippocampus 海马体是记忆的关键位置,不论是短期记忆还是长期记忆都与之有密切联系。Nucleus Accumbens伏隔核与快乐原则,奖励和上瘾有关,REM睡眠中异常活跃的杏仁核,海马体还有伏隔核是为什么梦境里的情绪或者情感有被放大的感觉的主要原因。生活里情感会代入梦里并唤醒与之相关或相似的记忆并将其放大,同时也起到了宣泄作用。
而与此同时,Prefrontal cortex 前额叶皮层,就是在图中看见的从 Premotor Cortex 前运动皮层 开始右边的那一块,有很大一部分是处于休眠状态,这部分正是负责逻辑判断,理性选择,制定计划,社交活动等等。如果非要用三我来比喻的话,这部分可以看作是自我和超我的所在,也是这部分有压抑作用。而边缘系统更像是本我。白天正常人前额叶皮层是很活跃的,然而在梦里休眠状态下,被压抑的情感或者欲望就得到更多的释放。
接下来是 Midbrain 中脑和 Pons 桥脑,都属于脑干,不管是清醒还是睡眠都是一直保持活跃的。中脑是视觉,听觉以及运动的反射中枢,与体温调节也有关,所有大脑皮层与脊髓间的上行及下行神经通路都经过中脑。桥脑控制呼吸,睡眠,知觉等等。脑干主要负责维持基本生存,也是各种器官功能运行的保障,还有一点是Visual Association Cortex和 Inferior Parietal Cortex 都属于视觉皮层,也是REM睡眠里最活跃的部分之一,Visual Association Cortex 的作用是把图像关联,把相似情绪或者含义的图像相关联,而个人认为这可能就是意象的由来。而 Inferior Parietal Cortex 有把各种图像整合导入视觉空间的作用,可以看作梦的环境之类的,因为梦都是以图像作为基础的,特别是当梦里自己以上帝视角观看。
NREM睡眠时大脑活动与REM差别不大,除了前额叶活动减弱外,边缘系统和中脑也相对减弱。而清明梦多出现在REM睡眠里,不过前额叶相对于平常更为活跃,特别是Medial PFC,大脑里自我意识主要区域,所以梦里能意识到自己在做梦与前额叶变得较为活跃有关。研究发现,如果Amygdala杏仁核相对更活跃梦里则相对有更强烈的无助感,如果Medial PFC更活跃,则更容易控制自己的梦境。
最后提几点,一是以上观点都是从生理角度出发去探讨梦境,不代表梦境只是因为生理原因而产生的,比如清明梦时前额叶的活跃程度,一般做清明梦的梦者都有一种命运掌握在自己手里的信念,生活也相对比较自如,很有可能是这样的心境而使得前额叶在梦中任然比较活跃,就像生活于梦,梦于生活的作用,都是相辅相成,互相影响的,梦形成的生理与心理原因同样如此。二是应该对睡眠的引起重视,睡眠不足的危害有多大就不用多说了,大家平时都能感觉到,虽然研究发现睡眠缺乏后的“补觉”里深睡眠的比例相对的会增大,但并不代表能完全修复或者补偿睡眠缺乏所带来的影响。网上流传的多相睡眠对于多数人来说是得不偿失的。三是释梦师应该对睡眠以及大脑有一定了解,特别是睡眠周期以及常见的睡眠障碍。而且梦境是可以反映身体健康状况的,虽然本文并没多提,但梦也不是只受心理影响,研究表明健康状况越差的人越容易梦见医院相关的场景,肢体受伤,器官受损等等,特别是反复出现相同的主题。心理学不只包括心理,释梦也不只是梦。
Hoss, R. J. (2013). The Neuropsychology of Dreaming: Studies and Observations.
King, D. B., & DeCicco, T. L. (2007). The relationships between dream content and physical health, mood, and self-construal. Dreaming, 17(3), 127.
Lüthi, A. (2013). Sleep spindles where they come from, what they do. The Neuroscientist,
http://thebrain.mcgill.ca/flash/a/a_11/a_11_p/a_11_p_cyc/a_11_p_cyc.html
http://www.howsleepworks.com/types_nonrem.html
https://www.sleepassociation.org/patients-general-public/what-is-sleep/
https://www.supermemo.com/en/articles/polyphasic
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