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与做梦的人进行实时对话?!最新研究还原盗梦空间!

2021-2-19 23:07| 发布者: editor| |原作者: 库珀|来自: 学术头条

摘要: 最新研究发现,处于快速动眼睡眠期的个体可以与实验者互动,并进行实时交流。


      在科幻悬疑电影《盗梦空间》中,主角们就利用技术手段参与到别人的梦境中,在层层递进的梦里,通过塑造不同的场景和故事,进而窥探某个人内心深处非常隐私的信息,不得不说脑洞很大。
      然而电影终归是电影,放到现实中,想要一个人在梦中感知问题并提供答案,是否可行?答案令人兴奋,一项最新研究表明,科学家们已经可以初步做到。
      相关研究论文以 “Real-time dialogue between experimenters and dreamers during REM sleep” 为题,于 2 月 19 日在线发表在科学期刊《当代生物学》(Current Biology)上。
       “我们发现,处于快速动眼睡眠期(rapid eye movement,REM)的个体可以与实验者互动,并进行实时交流。” 美国西北大学的资深研究者肯・帕勒(Ken Paller)表示,“大多数人可能会认为这是不可能的——人们要么在被问到问题时醒来,要么回答不出来,而且肯定不会理解一个问题而不误解它。但我们的实验结果是,做梦者能够理解问题,参与工作记忆操作,并给出了答案。”
       研究人员表示,找到一种交流的方式,可为今后的探索打开大门,让人们进一步了解梦、记忆以及记忆储存如何依赖睡眠的相互关系。

在 “清醒梦” 中进行实时交流
      做梦是十分常见的经历,为什么我们会做梦?梦境是如何产生的?做梦对大脑功能有好处吗?这些一直都是开放性话题,关键的研究疑难在于窥视梦境体验的选择十分有限,科学家们至今难以对其进行充分的解释。
      此外,由于我们在睡眠状态下形成新记忆的能力普遍较差,以及在梦结束后准确记住最近信息的能力十分有限,醒来后给出的梦境报告往往会失真或支离破碎。基于回顾性描述,关于梦中可能发生的经历,以及这些经历发生的确切时间,有相当多的模糊性。
      如果能有与做梦者实时交流的能力,将极大拓展科学探索梦境体验的可能性,这是帕勒及其同事们长期努力的方向。
      在这篇论文中,研究人员共测试了 36 位参与者,他们的目标是做一个清醒梦。何谓清醒梦?顾名思义,即一个人意识到自己在做梦。此外,这项研究包括了 4 个独立进行的实验,使用不同的方法来实现一个相似的目标。除了美国西北大学的研究小组外,还有来自在法国索邦大学、德国奥斯纳布吕克大学、荷兰拉德堡德大学医学中心的研究团队。
      西北大学博士生、论文第一作者卡伦・康科利(Karen Konkoly)说:“将四个不同实验室使用不同方法的结果结合起来,更有说服力地证明了这种双向交流现象的真实性。”
      在了解 “清醒梦” 之前,还需要了解一个相关概念,即快速动眼期(rapid eye movement,REM)。REM 是动物沉入睡眠的一个阶段,诸多科学研究发现,“清醒梦” 主要发生在该阶段中,主要表现为眼球会快速移动,同时身体肌肉放松,但大脑神经元的活动与清醒的时候相同,呈现快速、低电压去同步化的脑电波,多数在醒来后能够回忆得栩栩如生的梦境都是在 REM 阶段发生的。
      由于有些人以前很少做过清醒梦,另一些人则经常做清醒梦,因此个体会表现出不同程度的能力,在这项试验中,一些基本的测试能力包括对新信息进行真实的知觉分析、在工作记忆中保存信息、计算简单答案和表达意志性回答。人们能在梦里遵循指引、做简单的数学计算、回答是或不是问题,或者说出不同的感觉刺激之间的区别。
      受试者可以通过独特的眼球运动或收缩面部肌肉来做出反应,与研究人员进行梦中互动,并形成电生理信号输出答案,而研究人员则有望在他们经历梦境时采访问询他们问题。

睡梦里给出加减法答案
      论文内容显示,36 位实验参与者中共有三种不同的类别:
     (1)有经验的清醒梦者;
     (2)经过训练可做清醒梦的健康人;
     (3)嗜睡症患者,一种以白天过度嗜睡、短潜伏期快速眼动和频繁清醒梦为特征的神经障碍人士。
      在所有三类参与者中都发现了双向交流的证据,而且在夜间睡眠和白天小睡中都可以。四个研究小组分别采用不同的程序建立双向通信,在每一个案例中,REM 睡眠都是通过标准的多体描记法来验证的,感官刺激被用来向做梦的参与者传达问题。
      实验结果中,有几个典型案例展示,一般方法是在成功实现双向交流后,将参与者从睡眠中唤醒,以获得梦境报告。一位 19 岁的美国参与者,在一场 90 分钟的白天小睡中,于快速眼动睡眠的开始阶段,接收到了声音提示。然后研究人员提出了一道数学口语题:8 减 6,在 3 秒内,他做了两次左右眼运动来表示正确答案 2。这道数学题被重复了一遍,他又给出了正确答案。
      一位 35 岁的德国参与者是一位经验丰富的清醒梦人士。在夜间 REM 睡眠中观察到清醒信号后,研究人员给出了由交替颜色组成的视觉刺激,并对应于数学问题 “4 减 0”。参与者通过左右眼动得出正确答案 “4”。不过,在他对梦的回顾描述中,他坚持说他感知到了 “4 加 0” 这个问题,并作了相应的回答。
      一名 20 岁的法国参与者患有嗜睡症,并具有显著的清醒梦能力。因为嗜睡症,他很快就进入了 REM 睡眠,研究人员口头询问他是 / 否问题,他用面部肌肉收缩(颧骨肌为是,波纹肌为否)回答正确。
      一个 26 岁的荷兰参与者在 134 分钟的午睡中,在听觉和视觉双重提示下进行了交互。尽管参与者在双向交流尝试之前没有给出清晰的信号,但她仍然正确地回答了两个数学问题,错误地回答了三个,并且她在醒来时报告了一个清晰的梦。
      如上图所示,总结了四个团队的不同程序和结果。总的来说,研究人员在 36 位参与者进行 REM 睡眠期间共尝试了 57 次双向交流。在 26% 的实验中,参与者成功地发出信号,表明他们在做清醒梦,在 47% 的经信号验证的清醒梦事件中,研究人员对一个实验问询交流至少获得了一个正确的回答。在信号验证的清醒梦中,研究人员总共尝试了 158 次与做梦者沟通。
      在所有的研究小组中,他们观察到 18.4% 的试验结果是正确的共计 29 个试验,独立专家一致认为多导睡眠图证据表明有 26 个试验是 REM 睡眠;在另外 17.7% 的试验中,专家评分员不同意参与者解读来答案(在其中 9 个试验中,两名评分员认为没有答案);有 3.2% 的试验产生了不正确的反应;最常见的结果则是缺乏反应(60.1% 的试验)。
      有趣的是,在 379 个试验中,研究人员还尝试了在睡眠中既没有清醒梦信号,也没有随后的清醒梦报告的情况下进行的双向交流情况(美国 32 个试验;德国 347 个试验)。在这些非清醒快速眼动睡眠试验中,他们观察到 1 个正确反应、1 个错误反应、11 个模糊反应和 366 个无反应的试验结果。
      事实上,在非清醒梦 REM 睡眠中的这些交流尝试,以及在没有尝试双向交流的情况下,反应信号极其罕见,这进一步证明了该论文的立场,即正确的信号不是虚假的,而是反映了清醒梦中成功交流的存在证据。

打开梦境探索的新大门
      这里所描述的结果集合构成了对睡眠中双向交流概念的论证,从而为科学探索梦境状态打开了一扇新的大门。
      论文的第一作者卡伦・康科利(Karen Konkoly)表示,未来关于做梦的研究可以使用这些相同的方法来评估做梦和清醒时的认知能力,他们还可以帮助验证觉醒后梦境报告的准确性。
      在实验室之外,这些方法可以用各种方式帮助人们,比如解决睡眠中的问题,或者为长期噩梦患者提供新颖的应对方法。
      不过,研究的局限性在于,在接受这些全新发现之前,重要一点仍是要彻底评估证据,首先要考虑梦境交流的实现是否完全发生在 REM 睡眠期间,研究人员能在多大程度上确认参与者在交流发生时是真的睡着了?目前的方法是依靠当代睡眠研究的标准对睡眠生理学进行的评定。
      然而,在当代研究和临床研究中广泛使用和接受的传统生理学标准在未来可能会得到改进,改变对睡眠的定义,捕捉睡眠信号的详细频谱组成的分析技术,可能会刺激睡眠阶段细粒度分类方案的深入发展。
      其次,实验所用程序的局限性在于,它们并不总是产生交互式的梦境。在某些情况下,来自内源性事件的感觉门控或幻想可能阻止参与者感知外在刺激及其意义,或者交流内容被扭曲,或导致人们在接受到刺激的信号时醒来,因此有其他研究者已经开始探索稳定快速眼动睡眠的药物方法,通过进一步的努力,可能产生额外的策略来优化整体程序。
      最后,清醒梦是脆弱的,之前的研究没有让人们正式比较清醒梦和非清醒梦中双向交流的可能性,但现在的这些研究结果为激发未来研究提供了一个令人兴奋的开端,鉴于提出的问题的复杂性和多样性,睡眠期间获得的结果与睡眠后的梦境报告相结合,以表明梦中产生的信号是意志的答案。
      事实上,人们通常缺乏分析能力,无法识别自己在做梦。虽然研究人员提供了证据,证明许多高级认知能力可以参与到一个梦中,然而梦境报告本身表明,大量的认知活动在睡眠中进行,仅仅从梦境报告中推断认知能力的真实性,这是值得怀疑和进一步验证的。
      长期以来,标准观点认为,睡眠中的人对周围的世界一无所知,他们的感官有效地关闭,进行认知理解和有意义的对话是不可能的,这种观点自此要被更新。
      放眼未来,交互式做梦的程序,有望促进许多潜在的应用。比如梦可以根据个人的目标来策划,练习音乐或运动技能。先前的很多研究表明,梦见自己正在努力学习或解决某个问题,映射到事实或技能上可以有一定程度的帮助作用。
      梦也可以提供一个独特的机会来减轻情绪的影响创伤,治愈心理疾病,互动式做梦可以用来解决问题和促进创造力,艺术家和作家也可能从睡眠交流中获得灵感。从认知神经科学的许多角落进行的实验可以被修改并应用于交互式做梦,也许在未来可以开辟新的方法来解决有关意识的基本问题。
      总之,研究人员证明了与做梦者进行双向交流是一种可复制的现象,这种现象存在于不同的参与者群体、清醒梦诱导技术和交流范式当中。这些努力最终导致了我们称之为 “互动梦” 的结果,研究人员正在努力扩大和完善与熟睡的人之间的双向通讯,因此有一天可能会进行更复杂的对话。
      尽管想实现盗梦空间里的效果一时半会儿不太可能,但交互式做梦的出现,为获得关于做梦的实时信息和改变做梦的过程提供了新的机会,可能会开创一个研究睡眠和睡眠的神秘认知维度的新时代。

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