W怀疑,关于梦想的最大问题是这个问题的所有变体:为什么我们梦想?我们开始在20世纪90年代初进行梦想,并且在我们两个人之间发表了200多篇关于睡眠和梦想的科学论文。在睡眠和梦想研究领域举起各种引人注目的神经科学思想和最先进的调查,我们提出了一种新的和创新的为什么梦想为什么。我们称之为这个模型。它提出我们的梦想允许我们探索大脑的神经网络连接,以便理解可能性。认为它与教育的真正目标相似 - 不要将事实达到我们的大脑,而是向我们开辟这些事实中体现的未开发的可能性,向我们展示他们可以使用的许多方式,而不仅仅是一种特定的方式。
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,做梦创造了故事,随着时间的推移在我们的头脑中展开,让我们体验这些故事所产生的思想、感觉和情绪。梦,就像清醒的意识,允许我们想象事件的序列,计划,密谋,探索。即使问题本身并不需要叙述的发展——例如,弄清楚两个奇数相加是否总是得到偶数——我们仍然创造叙述来帮助我们解决问题。我们会“大声思考”,“在脑海中反复思考”,有时还会在解决问题的过程中采取一系列“步骤”。
通常,大脑从一些新的记忆开始,编码当天可能是一个重要的事件,讨论在工作中无意中忽视,或者与个人关注的东西 - 以及寻找其他弱相关的记忆。这些可以来自同一天,或者他们可以从梦想家过去的任何时候都是老记忆。大脑然后将记忆结合在梦想叙述中,探讨大脑永远考虑的关联。在这样做时,联合搜查并加强在我们梦中发现和展示的新颖,创意,洞察力和有用的协会。
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。
我们其中一个鲍勃,在1999年出版的一项研究中,在REM睡眠期间测量了大脑对薄弱关联的偏好。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。
当单词“错误”前面有一个紧密联系的单词(如“正确”)时,参与者识别“错误”的速度比前面有一个弱联系的单词(如“小偷”)更快。在这两个例子中,他们的反应都比前面有一个完全不相关的词,比如“修剪”时更快。一个人的反应速度是对语义启动的衡量。当鲍勃在白天对参与者进行测试时,他得到了他预期的结果——像right这样的强质数产生的启动数是像thief这样的弱质数产生的启动数的三倍。
但这意味着什么呢?每当你看到一个单词,你的大脑就会激活回路,让它记住这个单词的声音和意思。但它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,还能让大脑为接下来可能发生的事情做好准备。它越是强烈地激活了对一个相关单词的记忆,当它接着出现时,你就能更快、更可靠地识别出这个单词。这就是我们在这里测量的。当你在一个强有力的启动词(比如“对”)之后对错误的反应要快得多(相比于一个不相关的词,比如“修剪”),这意味着你的大脑强烈激活了对错误的目标词的反应。鲍勃的结果表明,他的参与者的大脑激活强烈相关词汇的效率是弱相关词汇的三倍。
为什么人体大脑如此高效?
大脑是复杂的;在人类中,它由大约1000亿个神经元组成,产生100万亿数量级的连接。它经常被拿来与另一种具有巨大解决问题能力的复杂系统相比:数字计算机。两个大脑……阅读更多
Bob能够非常快速地运行这个测试;他可以让参与者在2到3分钟内完成整个测试。这比大脑完全清醒所需的时间要快得多,也比大脑的神经调节物质(如血清素和去甲肾上腺素)回到清醒状态所需的时间要快得多。通过让参与者一醒来就进行测试,他能够确保他们大脑的神经调节器水平仍然接近他们醒来前的水平。他在半夜将他们从快速眼动睡眠中唤醒后立即对他们进行了测试,结果比他预期的要好。由强烈相关词产生的启动减少了90%,而由弱启动产生的启动增加了两倍多。当参与者从快速眼动睡眠中被唤醒时——大概是在他们刚刚进入快速眼动睡眠的几分钟之前——他们的大脑激活弱相关词汇的效率是激活强相关词汇的八倍。
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。
米我们的任何梦想都可能感到奇怪而毫无意义,但他们的惊人数量似乎在我们身上发出了强烈的重要性感。为什么会发生这种情况?如果梦想的功能不要求我们记住他们,如果我们在任何情况下记得它们中很少,他们为什么要在我们做时感到如此有意义?(实际上,在所有文化中都会看到这种有意义的梦想的想法和数千年。)
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。
这是一个像'60s的那样,当人们脱落酸性并沿着线条的酸洞穴,“当你冲洗厕所时,一切都倒下了!”他们会告诉你这个,在他们惊人的洞察力方面睁大眼睛,然后有点羞怯,说:“这意味着比这更重要;它真的解释了一切。“
做梦的大脑比清醒时搜索的范围更广,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。
Bob的语义启动实验表明,在REM睡眠期间,我们对强联想的正常偏好被对弱联想的偏好所取代。这种效果可能是由于第二种神经调节剂去甲肾上腺素,它也在快速眼动期间被关闭。去甲肾上腺素是大脑中的肾上腺素;它的众多功能之一是将我们的注意力集中在我们眼前的事物上。你可能已经注意到,当你处于压力之下,你的肾上腺素水平飙升时,你不想考虑一大堆不可能的选择来替代你正在努力做的事情。你如此专注,几乎没有什么能改变你的方向。在快速眼动睡眠期间,去甲肾上腺素从大脑中消失,使你的大脑很容易在它的弱关联中徘徊。
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,这可能并不令人惊讶的是,令人沮丧与DMN中的活动增加相关。3.这似乎是DMN的第二个功能。
当5 -羟色胺的释放在快速眼动睡眠期间被阻断时,它会增加人们的惊奇感和重要性。
然而,DMN并不是一个静态结构。它会根据你之前做的事情而改变。Bob和他的同事Dara Manoach在完成Bob最喜欢的一个任务后,观察了DMN的活动是如何变化的:他的手指敲击任务,这个任务包括学习尽可能快、尽可能准确地键入序列4-1-3 - 4。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。
安东尼奥·扎德拉(Antonio Zadra)是Université de Montréal的教授,也是睡眠医学高级研究中心的研究员。他曾在美国公共广播公司的节目中露面新星和英国广播公司(BBC)的地平线。扎德拉住在魁北克。
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住在马萨诸塞州的剑桥市。
摘自当脑子梦想: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。
参考文献
1. Stickgold,R.,Scott,L.,Rittenhouse,C.,&Hobson,J.A。睡眠诱导的关联记忆变化。认知神经科学杂志11., 182 - 93(1999)。
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3.施耐德(Schneider), A.和多姆霍夫(G.W.),《梦想银行》(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..
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