如果您看過最近的好萊塢大片《盜夢空間》，這部電影對夢境的呈現堪比《駭客帝國》對虛擬現實的呈現，您或許曾屏住呼吸，看著建築系學生阿麗亞德妮像疊毯子一樣摺疊巴黎的街道。這個令人驚歎的場景是對 M. C. 埃舍爾的致敬，證明了夢境的奇異本質。觀看它讓我這個神經科學家反思夢境是什麼，以及它們與大腦有何關聯。
第一個問題很容易回答。夢境是生動的、感覺運動性的幻覺，帶有敘事結構。我們有意識地體驗它們——在看似完全真實的環境中看到、聽到和觸控（儘管奇怪的是，我們在夢中聞不到氣味）。我們也不僅僅是被動的觀察者：我們會說話、戰鬥、愛和奔跑。
夢境意識與清醒意識不同。我們在很大程度上無法內省——無法思考我們不可思議的飛行能力，或者與早已去世的人相遇。我們極少能控制我們的夢境；相反，事情發生了，我們只是隨波逐流。
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每個人都會做夢，包括狗、貓和其他哺乳動物。但睡眠實驗室資料表明，人們始終低估了做夢的頻率和數量。原因是夢境是短暫的。對夢境的記憶非常有限，並且主要侷限於醒來之前的時期。記住夢境的唯一方法是在醒來後立即回憶起來，然後寫下來或告訴另一個人。只有這樣，夢境的內容才會被編碼到記憶中。
儘管我們經常難以記住夢境，但我們做夢的自我可以完全訪問我們的過去。在夢中，我們回憶起生活中早期的片段，並且經常體驗到強烈的悲傷、恐懼、焦慮或快樂感。或許正是這種高漲的情緒性促使西格蒙德·弗洛伊德推測夢境是願望的實現。無論如何，我的第二個問題——大腦如何以及為何製造夢境？——仍然是一個基本的謎團。但心理學家和腦科學家最近重新燃起了對這種日常超現實活動的興趣。
偶然做夢
1953 年，芝加哥大學的納撒尼爾·克萊特曼和他的研究生尤金·阿塞林斯基發現，睡眠曾被認為是一個連續的停工期，但實際上包含反覆出現的時期，在這些時期中，睡眠者的眼睛會移動，心跳和呼吸變得不規則，大多數隨意肌麻痺，並且大腦活動（透過腦電圖測量）增強。這些快速、低壓的大腦電波類似於清醒時發生的電波。這種狀態被稱為快速眼動 (REM) 睡眠，以區別於深度睡眠。
當人們從 REM 睡眠中醒來時，他們通常會報告生動的夢境。當人們從非 REM 睡眠中醒來時，不會出現這樣的報告。因此，REM 睡眠和夢境狀態之間產生了密切的聯絡。多年來，專家們將夢境意識與 REM 睡眠期間大腦的獨特生理機能聯絡起來。
但在過去的幾十年裡，這種理解已經開始緩慢轉變。當人們從深度睡眠中醒來時，被問及“您醒來之前腦海中閃過什麼？”而不是更帶有偏見的“您做夢了嗎？”時，會呈現出更加細緻的畫面。
在深度睡眠的早期階段，以及由純非 REM 睡眠組成的短暫白天小睡期間，人們報告說會出現生動的幻覺，這些幻覺比 REM 睡眠期間發生的夢境更短、更靜態、更像思考。這些幻覺通常更像是快照而不是敘事，並且不包含自我。然而，少數非 REM 夢境報告與 REM 夢境難以區分。同樣值得注意的是，夢遊和噩夢發生在深度睡眠中，而不是 REM 睡眠中。因此，科學家們不得不修改 REM 狀態是主觀夢境狀態的外部表現的信念。
來自南非開普敦大學的神經精神分析學家馬克·索爾姆斯對腦損傷患者的研究提供了進一步的證據。當腦幹的一部分，即腦橋被破壞時，人們不再經歷 REM 睡眠。但只有 26 名此類患者中有一人報告說失去了做夢能力，而且沒有人報告說有限的腦橋損傷會導致失去做夢能力。
對做夢至關重要的區域不在腦橋中。它們包括新皮層顳頂枕交界處及其附近的視覺和聽覺區域。破壞這些區域的小部分會導致特定夢境維度的喪失。例如，皮層區域中對於顏色或運動感知所必需的區域發生中風、腫瘤或其他災難，將會從夢境中濾掉色調或運動。
此外，操縱多巴胺水平的藥物會強烈影響做夢，同時使 REM 睡眠週期不受影響。左旋多巴是治療帕金森病最常用的藥物，它會增加夢境的頻率和生動性，而阻斷多巴胺的抗精神病藥物則會減少做夢。
夢境與 REM 睡眠的分離為像我這樣的神經科學家掃清了概念上的障礙。現在我們可以專注於有意識的精神活動的神經元原因，無論是在夢境還是清醒狀態下，而不會被諸如 REM 或非 REM 睡眠等無關因素所迷惑，事實證明，這些因素與主觀體驗本身無關。
身心問題
為什麼我如此確信自己在做夢時體驗到任何事物？也許我在睡眠時沒有意識，而是在醒來時捏造了我的夢境。
這不太可能，原因有很多。夢境的奇異性和生動性與正常體驗不同，因此不太可能是“追溯改造”的。事實上，有記憶缺陷的人不會報告做夢次數較少。此外，夢境報告的長度與 REM 夢境中經過的時間密切相關。
更多證據來自患有 REM 睡眠行為障礙的人，他們缺乏 REM 睡眠典型的肌肉麻痺，即肌張力低下。他們會表演他們的夢境，有時甚至傷害自己或床伴，並且他們的行為與他們的夢境報告相符。例如，他們可能會在睡著時移動腿，稍後報告說他們夢見自己在走路。
夢境對於身心問題的研究者來說非常有趣，因為它們證明僅大腦就足以產生意識。我們在黑暗中閉著眼睛做夢，與外界斷開連線。負責基本感覺知覺的大腦區域被停用。行為也不是必需的，因為除了呼吸和眼球運動外，我們是靜止不動的。因此，夢境支援了古老的哲學思想“缸中之腦”，這個思想在《駭客帝國》中得到了現代復興。
認知神經科學家最近學會了解碼一些簡單的精神狀態——本質上是一種原始形式的讀心術。當科學家要求人們觀看兩張影像中的一張——肖像或房屋照片——或想象面孔或房屋時，他們可以從大腦分析中判斷出該人正在觀看或想象的是哪一個。
一旦此類技術變得更加複雜，它們就可以用於夢境研究，以便除了研究做夢大腦的生理機能外，研究人員還能夠解讀夢境的內容本身。那麼神經科學將能夠更好地回答從先知和薩滿到弗洛伊德，以及最近的科幻愛好者都著迷的古老問題：我們為什麼做夢，夢境意味著什麼？