科學家解讀夢境

睡眠期間的腦部掃描成功用於解碼受試者夢境中的部分視覺內容

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作者:《自然》雜誌的 Mo Costandi

科學家們已經學會了如何在你睡覺時發現你正在夢見什麼。

由日本京都ATR計算神經科學實驗室的Yukiyasu Kamitani領導的一個研究團隊,使用功能性神經影像技術掃描了三個人在睡眠時的腦部活動,同時使用腦電圖(EEG)記錄他們的腦電波。


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研究人員每當檢測到與入睡相關的腦電波模式時,就會喚醒參與者,詢問他們剛才夢到了什麼,然後讓他們繼續睡覺。

這以三小時為單位進行,每個參與者在不同的日子裡重複七到十次。在每個區塊中,參與者每小時被喚醒十次。每位志願者報告說每小時有六到七次視覺夢境,這為研究人員提供了大約200份夢境報告。

夢境的可能性
大多數夢境反映了日常經歷,但有些包含不尋常的內容,例如與著名演員交談。研究人員從參與者的口頭報告中提取關鍵詞,並選取了20個在他們的夢境報告中出現頻率最高的類別——例如“汽車”、“男性”、“女性”和“計算機”。

Kamitani和他的同事們隨後選擇了代表每個類別的照片,在參與者觀看影像時再次掃描他們的腦部,並將腦部活動模式與參與者被喚醒之前記錄的腦部活動模式進行比較。

研究人員分析了腦區V1、V2和V3的活動,這些區域參與視覺處理的早期階段,並編碼視覺場景的基本特徵,例如對比度和邊緣方向。他們還研究了其他幾個參與更高階視覺功能的區域,例如物體識別。

2008年,Kamitani和他的同事報告說,他們可以解碼與視覺處理早期階段相關的腦部活動,以重建向參與者顯示的影像。現在,他們發現更高階腦區的活動可以準確預測參與者夢境的內容。

Kamitani說:“我們建立了一個模型來預測每個類別的內容是否出現在夢境中。透過分析我們在喚醒受試者之前九秒鐘內的腦部活動,例如,我們可以以75-80%的準確率預測夢中是否出現男性。”

本週早些時候在新奧爾良舉行的神經科學學會年會上公佈的研究結果表明,在更高階的腦部視覺區域,夢境和視覺感知具有相似的神經表徵。

加州大學伯克利分校的神經科學家Jack Gallant在會上對這項工作表示:“這是一項有趣而令人興奮的工作。它表明,做夢涉及到一些與視覺意象相關的更高層次的視覺大腦區域。”

他還補充說:“這似乎還表明,我們對夢境的回憶是基於短期記憶的,因為夢境解碼在醒來前的幾十秒內最為準確。”

Kamitani和他的同事現在正在嘗試從睡眠的快速眼動 (REM) 階段收集相同型別的資料,這也與做夢有關。Kamitani說:“這更具挑戰性,因為我們必須至少等待一個小時,才能讓睡眠中的受試者達到那個階段。”

他說,額外的努力是值得的。“更多地瞭解夢境的內容以及它如何與腦部活動相關,可能有助於我們理解夢境的功能。”

本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2012年10月19日首次發表

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