梦是怎么形成的科学解释(梦产生的科学原理)

 2022-09-24 08:06:30    56  

做梦,是一种人类正常的生理活动,但因为难以被自己以外的人观测到而颇显神秘,也出现众多与梦有关的研究。在19世纪末,奥地利心理学家西格蒙得·弗洛伊德创作《梦的解析》,将梦描述为“受抑制的潜意识上升为意识的东西”。

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1969年,埃默里大学的戴维·福克斯通过实验,认为人的梦境与自己当下所关心的事情有关,比如梦到考试正是因为近期为考试而焦虑或紧张等。

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到了后来又有人通过电脑模型,提出了两种关于梦的假说:一种由英国心理学家克里斯托弗·埃文斯提出,认为睡眠相当于是将外界信号切断,梦则如同一个电脑终端被取下,并重新编制近期事态在大脑中留下的信号;另一种假说认为大脑在睡眠时受到来自脑干非特异式的刺激,产生所谓无意识的梦。而无论是哪种关于梦的研究和假说,梦的产生都有一个基本的原料:记忆。

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睡眠的五个阶段

睡眠存在一个生物节律,也就是睡眠周期,国际睡眠医学学会将睡眠分为五个阶段、两个时相。五个阶段指的是入睡期、浅睡期、深睡期和熟睡期、快速眼动期,有的地方也将睡眠分为四个阶段,将深睡期和熟睡期统称为沉睡期。

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两个时相指的是非快速眼动相睡眠期和快速眼动相睡眠期,非快速眼动相睡眠期即non-rapid eye movement sleep,简称non-REMs,或者NREM。快速眼动相睡眠期简称为REM。正常的睡眠结构中NREM与REM交替出现,交替一次即一个睡眠周期,循环往复。

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睡眠周期阶段一的入睡期,即睡眠的开始,这个时候人仍然保持有一部分意识,时间很短,所谓的昏昏入睡就是指这个阶段的状态,此时脑波频率开始渐缓,振幅渐小,在这个阶段被叫醒很容易清醒。

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进入睡眠周期阶段二的浅睡期,人体的温度出现下降,开始正式睡眠,此时的脑电波不规律,频率和振幅忽大忽小,其中高频的大波幅脑波被称为“睡眠锭”,低频很大波幅脑波被称为“K结”,潜睡期在非快速眼动相睡眠当中所占的比例比较大,大约是全部过程的一半,在这个阶段如果有音量大或者音高高的声音出现在近处,依然较容易被吵醒。

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睡眠周期阶段三和阶段四的深睡期和熟睡期是沉睡阶段,此时脑波频率只有每秒1-2周,振幅增加较大,梦游可能发生在这个阶段,想要吵醒一个处于沉睡阶段的人不是特别容易,而被吵醒的人也会晕头转向、迷迷糊糊

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阶段五的快速眼动期,顾名思义在这个阶段人的眼球会呈现快速跳动现象,此时人的脑波迅速改变,出现与清醒状态时的脑波相似的高频率低波幅脑波,其中还有特点鲜明的锯齿状波,会出现翻身的情况,可能会惊醒,如果在这个阶段被叫醒,被叫醒的人通常会说自己刚才在做梦,因此快速眼动期的眼球快速跳动特征也是心理学家研究做梦的重要依据。

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大脑记忆

在睡眠过程中,非快速眼动期和快速眼动期会在整晚争夺对大脑的控制,处于快速眼动期时眼球的跳动意味着人在梦中追逐情境变化,此时的人脑呈现出与清醒状态时相似的脑波,意味着大脑像醒着时一样活跃。

这是因为梦境本就属于一种不完整的情境记忆,能够佐证这种观点的现实是,快速眼动期还会出现大脑前额叶部分区域活动减弱而海马区活动增强的现象,而海马区活动与情境记忆有关。

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海马区在人脑中位置示意图

根据编码、存储和提取的方式以及存储时长的不同,记忆可以分为瞬时记忆、短时记忆、长时记忆和永久记忆四个系统;按照记忆内容分类,记忆又可以分为形象记忆、逻辑记忆、情绪记忆和动作记忆。

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从心理学的方面还可以将记忆分为陈述性记忆和程序性记忆,陈述性记忆又包含情境性记忆和语义性记忆,情境性记忆指有关个人生活经验的记忆,包括生活经历的信息和与之相关的时间地点等要素信息。无论哪种记忆,都储存在大脑之中。

人的大脑是一个重1.5公斤左右的复杂组织,随着脑科学研究的进行,人脑的主要记忆储存单元逐渐被认定为处于海马区,也被称为海马体,这是人类大脑负责记忆和学习的结构。

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在上世纪五十年代,科学家通过切除海马体后人脑中的部分记忆消失,发现了海马体与记忆的关联,而切除海马体后较久远的记忆不会一起消失,发现海马体负责的是短期记忆,包括考前瞬时记忆的知识点、临时记下的电话号码、偶然接触到的知觉信息等,这些短期内需要暂存的记忆就是由海马体来处理。

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有人将海马体比喻为计算机的内存,将近期记忆鲜明留存以方便取用,如果这些短期记忆想要变成长期记忆,就需要相关的信息不断被重复,海马体便会将其“永久”存入大脑皮层。然而,人脑中的“永久记忆”并不是永远都不会消失,海马体虽然主要掌管短期记忆,但如果海马体遭受重大损坏,彻底失去作用。

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那么存入大脑皮层的信息长时间不能被使用,那么所谓的永久记忆也会被删除,如果海马体只是部分受损,那么还具有部分功能的它还能继续履行自己的职能。

随着对海马体研究的深入,科学家发现海马体受损还会影响想象力,一个海马体受损的患者会在接触一些描述场景的词汇时无法在脑中形成具体的画面,这是因为海马体为大脑提供构建各类形象的环境,这种构建是通过神经细胞活动实现。

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在此基础上,科学家发现通过人工模拟神经信号活动,可以给实验鼠的大脑海马体切片植入人工记忆,在这之后的对海马体如何将人自身经历编码储存为记忆的研究中,实验者通过给实验鼠播放其曾经遭遇的环境音成功影响了实验鼠的梦境,这也佐证了梦境的出现和海马体中记忆的编码储存过程有关。

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不同场景的梦境

记忆通常有逻辑有线索,当我们回忆一件事情,如果它作为瞬时记忆存在于我们脑海中,我们可能只能想起一些关键词或者关键的场景,然后慢慢得到完整的信息。比如回忆某个朋友的生日日期,可能会先回忆起和朋友谈论年龄或者预期的生日礼物的场景,然后才想起具体的数字;如果它成为了长时记忆,比如个人专业相关的基础理论,在演讲时都是几乎可以脱口而出的状态。

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无论是何种回忆,回忆过程中的任何场景都符合现实逻辑,不会让人感到过于混乱和怪异,但梦境的情况就不同,很多时候我们的梦境逻辑混乱线索繁杂,有时甚至因为过于无厘头而让自己的意识发觉自己处于梦中,而梦境中的场景不受逻辑的控制而时常带我们进入不愿停留的场景,这就是噩梦。

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俗话说“日有所思夜有所梦”,梦见考试是很多学生共同的经历,甚至有人在毕业多年后仍会在梦中回到大学高数考试考场,面对解不出的题目愁绪如麻,等早上醒来后也逃脱不了曾经被考试支配的情绪

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也有人在即将到来的面试前夜梦到在面试现场遭遇滑铁卢,求婚前夜梦到现场被拒或被人横刀夺爱,这些与现实存在紧密关联的梦境是大脑将个人潜意识里对未来构建的情境进行重新编码再创造,并在人入睡后侵入思维领域。

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这些情境的来源是人的经验和记忆:对考试的恐惧和焦虑是多年前深植于大脑的情绪记忆;对未来即将发生事情的“预知梦”或“反向预知梦”中,对生活中具体情境或悲观或乐观的情境想象,来源于现实生活中他人经历或者影视作品中构建场景的记忆的再利用。

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而那些光怪陆离的梦,则可能来源于已经非常模糊的瞬时记忆,它们已经失去了自身周遭的逻辑关联,更多的以一种不甚清晰明了的身影存在于潜意识中,并于睡眠质量差的夜晚被大脑塑造为各式各样逻辑混乱的无厘头场景,过去人类对于一些未知事物的想象也可能来源于某个大脑放飞自我的梦境之中。

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睡眠、记忆与梦境

在梦境中还有一些特殊分子,比如一晚接着一晚的连续梦,比如真正将现实混淆了的梦,这些梦的特点都是逻辑线条通畅。无限趋近于现实,它们通常是在人从深度睡眠中被叫醒后记得最清晰的梦境,有人甚至会以为它们是真正发生的事实,它们被大脑如此清晰地记忆是因为被唤醒过程中大脑已经被一定程度上唤醒,并开始向身体的各个部分发送指令。

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最常见的是两种情况,要么逐渐清醒的大脑介入梦境捋清了更多记忆中的逻辑,使梦变得更“正常”,要么与现实情况不一致的梦境在大脑中留下深刻印象。

多年以后当遇到类似的场景或回忆曾经现实发生的场景时,梦境中的情形可能会和现实情形发生混淆,大脑甚至可能将梦境替换记忆,比如有人回忆童年一次运动会上自己没有拿到名次,实则是一个悲观梦的结果,现实是他的奖状还挂在小时候房间的墙上。

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这些梦会带来如此大的影响甚至改变记忆,主要是由于睡眠质量差或者睡眠不足,在一个正常的睡眠周期结束后自然醒来的人,通常不会记得梦境中的内容。那些大脑在深夜里的自由创造被抛弃在一次长时间的休息之中,成为睡眠为第二天的生活学习工作扫清的障碍。

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而睡眠质量差的夜晚可能也伴随着一个放大了现实的焦虑和担忧的梦,长期睡眠不足甚至会导致记忆力下降,当记忆能力变差,那些在瞬时记忆和长时记忆之间游离的生活情境碎片又会变成创造梦境最好的原材料。

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弗洛伊德在写作《梦的解析》时,回顾过往关于梦的科学著作,并阐述了许多他自己和他的病人的梦境来论证自己的理论。他认为梦是一次和自己内心的真实对话,是自己向自己学习的过程,是另一次和自己息息相关的人生。

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虽然梦境有时让人觉得乱七八糟不知所谓,但从某种角度来说,梦境也是自己人生的一种再现,生活的情境和情绪被再加工,反应了一些隐秘的念想,这也是“解梦”在迷信圈子之外的价值之一。

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