已故的唐·紐曼在 20 世紀 50 年代還是一位年輕的數學家，他在麻省理工學院與冉冉升起的新星、後來的諾貝爾獎得主約翰·納什一起任教。紐曼一直努力解決一個特定的數學問題：“我...試圖在這個問題上有所進展，但我就是不行，就是不行，就是不行，”他回憶道。
一天晚上，紐曼夢見自己在思考這個問題，這時納什出現了。睡夢中的紐曼向納什講述了難題的細節，並詢問他是否知道答案。納什解釋瞭如何解決這個問題。紐曼醒來後意識到他有答案了！ 他花了接下來的幾周時間將這個想法寫成一篇正式論文，然後在數學期刊上發表。
紐曼絕不是唯一一個在睡夢中取得實際突破的人。弗里德里希·奧古斯特·凱庫勒在做夢時想出了苯的結構，德米特里·門捷列夫構思出元素週期表的最終形式，奧托·勒維想到了為他贏得諾貝爾醫學獎的神經科學實驗。
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現代工程師保羅·霍羅維茨和艾倫·黃分別夢到了雷射望遠鏡控制和雷射計算的設計。無數的藝術家和電影製作人描繪了他們在睡夢中獲得的影像。瑪麗·雪萊夢見了構成《弗蘭肯斯坦》的兩個主要場景，羅伯特·路易斯·史蒂文森也對《傑基爾博士和海德先生》做了同樣的事情。路德維希·範·貝多芬、保羅·麥卡特尼和比利·喬爾都在醒來時發現新的曲調在腦海中迴響。聖雄甘地呼籲以非暴力方式抗議英國對印度的統治，其靈感也來自一個夢。
然而，夢境常常顯得語無倫次、離奇甚至瑣碎。我們在迷宮般的走廊裡拼命尋找我們的兄弟，因為我們必須給他一個黃色的包裹。但是當我們找到他時，我們已經忘記了包裹——我們當然不再拿著它了——而且無論如何，他現在是鄰居，而不是兄弟。其他夢境是短暫的——我們醒來時想到了一個黃色的盒子，但這就是我們所能回憶起的全部。
幾十年來，科學家們一直在思考夢境如何展現如此多樣的特徵。研究開始表明，夢境僅僅是在不同的生化狀態下進行的思考。睡眠的生理需求改變了大腦的運作方式。夢境可能看起來離奇或荒謬，因為睡眠大腦的化學物質會影響我們感知自己思想的方式，但我們仍然會繼續關注我們在清醒時所關心的所有相同問題。這種不尋常的意識狀態通常是解決問題的福音——它幫助我們在正常的思維模式之外找到解決方案。透過遵循幾個簡單的步驟，我們甚至可以利用這種力量，鼓勵我們沉睡的大腦思考特定的問題。
夢的剖析
人們經常聽到這樣的問題：“做夢是為了什麼？” 您永遠不會對清醒時的思考提出如此簡單的問題。它是為了一切。
然而，理論家們長期以來一直為做夢提供單一功能的解釋。西格蒙德·弗洛伊德認為，夢主要表達被壓抑的願望，即嬰兒期的性衝動和攻擊性衝動。其他精神分析學家認為，夢境更多地與自戀的渴望或對自卑感的補償有關。最近，心理學家們提出，夢境模擬威脅或有助於鞏固記憶。所有這些理論都描述了一些夢境，但沒有一個理論可以解釋每種型別的夢境。正如清醒時的思考可以在回憶、計劃、沉思等等之間漂移一樣，夢境認知似乎也包含許多思維模式。
大多數早期理論家都假設我們記住的夢構成了所有夢。一些假設認為，當某些特定情況觸發了一組獨特的感覺——比如對性的渴望或受挫的自我時，人們就會做夢。然而，在 20 世紀 50 年代，尤金·阿塞林斯基和納撒尼爾·克萊特曼（當時都在芝加哥大學）進行了一系列開創性的研究，揭示了人們做的夢比他們可能記住的要多得多。這兩位睡眠研究人員發現，人類的睡眠由大約 90 分鐘的週期組成，每個週期都包含快速眼動 (REM) 階段和大腦活動增強階段——活動量幾乎與我們清醒時一樣多。當科學家在每個 REM 階段快結束時喚醒人們時，睡眠者平均每晚會回憶起近五個夢。受試者在 REM 階段結束後立即被喚醒時與稍後被喚醒時的報告差異，使科學家們得出結論，夢幾乎總是伴隨著這個睡眠階段，即使早上沒有回憶起任何夢。
在過去的二十年中，正電子發射斷層掃描 (PET) 掃描使我們能夠看到哪些大腦區域參與了做夢。與視覺意象和運動感知相關的皮層部分，甚至比我們清醒時更顯著地被啟用，與情感相關的一些深層大腦區域也是如此。相比之下，背外側前額葉皮層在做夢時參與度較低；這個區域與意志行為以及對邏輯和社會適當性的評估有關。這些 PET 結果與夢的特徵非常吻合；夢境報告幾乎總是包含視覺意象，並且經常涉及運動。前額葉的發現與長期以來夢境與較少“審查”相關的觀點不謀而合——不僅在弗洛伊德意義上的不受抑制的性和攻擊性方面，而且在我們過濾掉不合邏輯或不正常的場景方面也是如此。當討論解決問題的方法時，我們將回到這一點。有時，以“錯誤”的方式解決難題可能會帶來令人驚訝的見解。
進化心理學家很快指出，做夢大腦的 PET 肖像是有道理的，因為這種活動本應支援人類的生存——大腦的某些區域在睡眠期間比其他區域更安全地開啟和關閉。加州大學聖巴巴拉分校的人類學家唐納德·西蒙斯在他 1993 年的論文《夢境不是由什麼構成的》中認為，睡眠者必須用特定的感官來監控環境——聞到煙味、聽到入侵者、感知溫度變化和感覺到疼痛。在這些感覺模式中生動地產生幻覺可能會導致我們不必要地頻繁醒來，或者，更糟糕的是，隨著時間的推移，我們可能會進化出一個容忍閾值，從而導致我們阻止真正的警告。然而，我們的眼睛可以閉上，因為我們不需要在睡眠期間監控我們的視覺環境。而且我們的身體可以麻痺，就像在 REM 睡眠期間正常發生的那樣，因為我們不需要移動——事實上，在我們醒來之前我們不應該移動。
那麼，進化可能有助於闡明為什麼某些大腦區域在睡眠時或多或少活躍。活動模式解釋了為什麼夢具有它們所具有的特徵——視覺豐富且邏輯鬆散。起初，這些令人興奮的生理學發現引發了大量理論，認為夢只是睡眠期間大腦模式的副現象或副作用。睡眠研究人員經常將 REM 活動稱為“隨機”，儘管沒有證據表明它比清醒時的大腦活動更隨機。許多理論家急於宣佈夢境已被“解釋”。
我重申：我們永遠不會如此迅速地否定清醒時的思考。知道我們的前額葉皮層在遇到社會禁令時是活躍的，並不能解釋我們在決定如何回應時所經歷的主觀辯論。同樣，描述夢的內容或其相關的大腦活動並不能回答其目的問題。大腦研究人員在經歷了二十年的沉寂之後，終於明白了這一事實，並在過去幾年中開始再次認真研究夢境。
深思熟慮
到 20 世紀 90 年代，越來越多的研究表明，睡眠對於鞏固新學習非常重要：即使是非常早期的研究也表明，在學習新事物後睡一會兒，比花費相同的時間保持清醒，回憶效果要好得多。最近的發現暗示 REM 睡眠在記憶鞏固中起著特殊作用。對學習導航迷宮的大鼠的研究發現，在 REM 睡眠期間，大腦活動模仿清醒的齧齒動物在迷宮中訓練時的活動，這表明迴路可能在 REM 睡眠期間得到加強。在人類中，研究也支援 REM 睡眠在記憶中的作用。受試者在學習後獲得的 REM 睡眠越多，他們對情緒化材料的回憶就越好。
2009 年，加州大學聖地亞哥分校的心理學家研究了 REM 在學習過程中是否不僅僅促進記憶。他們給受試者進行了一項需要創造性解決問題的測試，然後給出了關於答案的提示。然後，受試者在再次參加測試之前，花了一些時間保持清醒、僅處於非 REM 睡眠狀態或處於 REM 睡眠狀態。REM 睡眠組在先前呈現問題的創造性解決方案方面表現出最大的進步。
同年，在哈佛大學羅伯特·斯蒂克戈爾德的實驗室中，由博士後研究員伊娜·瓊拉吉奇領導的一個團隊讓受試者學習了一個複雜的天氣預報系統。學生們看到了影像的組合，每個影像代表晴天或雨天的機率。學生們不知道影像的含義，但他們試圖透過反覆試驗來弄清楚，方法是預測晴天或雨天的總體機會，並獲得對其答案的反饋。研究人員發現，在再次執行任務之前打盹的受試者，比那些保持清醒的受試者更有可能透過“啊哈！”型別的洞察力發現影像含義背後的普遍規律。此外，他們更高的表現，以及他們明確表達他們已經掌握了普遍規律的能力，與他們獲得的 REM 睡眠量相關。
進一步的研究證實，REM 睡眠有助於解決問題。在哈佛大學同一個實驗室進行的一系列持續研究中，博士後研究員艾琳·J·瓦姆斯利要求受試者導航虛擬迷宮。經過一些練習後，他們會獲得清醒休息、REM 睡眠或非 REM 睡眠期。正如瓦姆斯利在 2011 年 SLEEP 會議上報告的那樣，只有 REM 睡眠才能提高參與者的表現。此外，當她喚醒或打斷他們以詢問他們在想什麼或做什麼夢時，主題通常是迷宮——但只有當這種思考發生在 REM 睡眠中時，受試者在下次挑戰真實迷宮時才會表現更好。
由於 REM 睡眠是夢境發生的階段，這些睡眠研究暗示做夢可能與創造性解決問題有關。越來越多的實驗證據，以及無數關於夢境中突然出現的解決方案的軼事，都支援了這一想法。
關於夢境和客觀問題解決的第一個研究是在一個多世紀前進行的。1892 年，衛斯理大學的查爾斯·M·柴爾德詢問了 186 名大學生，他們是否曾在夢中解決過問題。三分之一的人說他們有過。學生們報告說，他們在睡夢中下棋、解代數題、發現簿記錯誤以及翻譯維吉爾的一段文字。
下一個重大突破發生在研究人員決定嘗試用特定問題來引導人們的夢境時。1972 年，斯坦福大學的睡眠研究員威廉·德門特要求他的 500 名學生每晚花 15 分鐘嘗試解決腦筋急轉彎，確保他們在睡著時心中有一個未解決的問題。學生們報告做了 87 個夢，其中 7 個夢解決了腦筋急轉彎。
這樣的謎題是測試創造性問題解決能力的有用工具，因為人們很可能在獲得“啊哈！”的頓悟時刻之前被卡住。然而，這些腦筋急轉彎可能超出了某些受試者的能力範圍，而且它們也與個人無關緊要。在德門特為期三晚的研究中，所有正確的答案都出現在第一晚。他推測，學生們很快就對與他們生活無關的問題失去了動力。因此，在我 1996 年的個人研究中，我採取了不同的方法。我要求學生們選擇他們自己的客觀問題。他們記錄了一週的夢境，並記下了他們認為與問題相關或包含滿意解決方案的夢境。兩位研究助理也判斷了這些夢境是否關注或解決了問題。
我的大多數受試者選擇的問題似乎比德門特的腦筋急轉彎更簡單。他們中有一半人做了他們認為與他們所關注的問題相關的夢，三分之一的人夢到了解決方案。評判員評定的夢境中，只有略少於一半的夢境被認為是處理或解決問題的。雖然許多問題與家庭作業或整理傢俱等日常任務有關，但一些最有趣的解決方案出現在關於重大人生決定的夢境中。例如，這個困境被做夢者和評判員都評定為已解決
問題： 我申請了兩個臨床心理學專案和兩個工業心理學專案，因為我無法決定我想進入哪個領域。
夢境： 有一張美國地圖，我乘坐飛機飛過這張地圖。飛行員說我們的發動機出現故障，需要降落。我們在地圖上尋找一個安全的地方，用燈光表示。我問及馬薩諸塞州，我們正飛越那裡，但他說整個馬薩諸塞州都非常危險。燈光似乎在更西邊。
解決方案： 我醒來後意識到，我的兩所臨床學校都在馬薩諸塞州，我在那裡度過了我的一生，我的父母也住在那裡。兩所工業專案學校都很遠，在得克薩斯州和加利福尼亞州。這是因為最初我希望離家近一點，而且附近沒有好的工業專案學校。我意識到待在家裡有很多問題，而且說起來好笑，離開家鄉可能比我進入哪種專案更重要。
通往創造力的大門
有史以來最著名的夢境例子——凱庫勒在夢到一條原子蛇咬住自己的尾巴後，意識到苯的結構是一個閉環——說明了夢境中解決問題的兩個獨特特徵。回想一下，通常將我們的思維限制在邏輯和熟悉的事物上的大腦區域，在 REM 睡眠期間活躍度要低得多。許多關於創造力的研究表明，這種去抑制是創造性思維的關鍵組成部分。[有關認知去抑制如何使新想法浮出水面的更多資訊，請參閱第 28 頁謝莉·卡森的《釋放的頭腦》。] 同樣，睡眠大腦視覺區域的高度活動使其能夠比清醒時的思維更容易地視覺化解決方案。凱庫勒一直被難住，因為所有已知的分子都是帶有側鏈的直線，他錯誤地認為苯也會遵循同樣的規律。
我的研究證實，夢境中的解決方案往往具有不尋常的視覺特徵。在 20 世紀 90 年代末，我搜尋了現有的關於夢境的文獻，梳理了專業傳記和歷史書籍，尋找解決問題夢境的例子，並詢問了在職專業人士，他們是否做過對他們的工作有用的夢。從這項研究中浮現出某些模式。超過一半的視覺藝術家表示，他們在自己的作品中使用了夢境。大約一半的小說作家有過。隨著職業變得更加抽象，這個數字迅速下降。在科學領域，發明家、工程師和其他從三維視覺化問題中受益的人更有可能報告有幫助的夢境。一些做夢者甚至有多個醒來後獲得解決方案的例子，並制定了明確的睡前孵化程式。
在一項最近的研究中，我在 2011 年 6 月的國際夢境研究協會會議上報告了初步結果，我調查了基於夢境的問題解決能力如何更廣泛地使職業男女受益。年齡在 21 歲至 69 歲之間的專業人士試圖在睡眠中解決與工作相關的實際問題。這些受試者似乎像我在 1996 年觀察到的大學生一樣頻繁地夢到他們的問題；然而，與學生相比，他們報告的解決方案數量不到一半。與工作相關的問題可能比大學生的困境更難，而且由於這個群體年齡較大，受試者可能記不住那麼多夢。然而，他們中的很大一部分人確實報告說，在僅一週的孵化練習後，他們做了一個有用的夢。
您的夢境
在我的書《睡眠委員會》於 2001 年出版後不久，我在 PBS 節目中聽到紐曼講述了他的故事，該節目是關於約翰·納什和電影《美麗心靈》的。一年後，我意外地在一次晚宴上坐在納什旁邊。我向他詢問了這件事，他記得很清楚。“唐實際上在論文中添加了一個腳註感謝我，”納什笑著說，“而且他一直表現得很感激，好像我真的幫助了他，但這實際上是他的夢。” 在我的調查中，我經常遇到這種說法。解決方案經常來自夢境人物——一位計算機程式設計師從阿爾伯特·愛因斯坦那裡獲得了反覆的夜間課程——而且人們很難完全認可他們的夢境思維所做的事情。這種傾向符合 REM 睡眠的大腦發現，其中與意志感知相關的背外側前額葉皮層，不如與視覺影像、運動和情感感知相關的大腦部分活躍。
但是我們不需要被動地等待靈感的降臨。我們一生中幾乎有三分之一的時間在睡眠中度過——而其中幾乎有三分之一的時間在做夢。我的研究表明，在很短的時間內，人們可以學會將他們的夢境集中在小問題上，並且經常解決這些問題[請參閱對頁的方框]。至於更大的問題，調查發現，各種各樣的謎團都可以在夢境中揭示出來——畢竟，有兩個諾貝爾獎是因夢境而產生的。但是，即使您選擇讓您沉睡的大腦獨處，也要注意：在您入睡後，您處於改變後的意識狀態中的大腦很可能已經在努力工作了。