本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
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在快速眼動 (REM) 睡眠期間,我們的眼睛在眼眶中不安地轉動,這是一個恰如其分的時期,進行強烈的做夢,佔總睡眠時間的 20% 到 25%。 這種不安是隨機的還是有某種功能一直不清楚,但一項新的研究表明,我們的眼睛會轉移視線,以注視睡眠夢境中想象的人物、地點和動作。 換句話說,做夢時眼睛的運動模仿了清醒時眼睛的運動。
50 多年來,神經科學家一直在爭論睡眠期間 REM 的原因,提出了各種各樣的想法:眼睛滾動以潤滑眼瞼內部; 晃動的眼睛溫暖大腦; 眼睛隨機抽搐以響應來自腦幹的刺激。 根據Brain雜誌六月號上發表的研究,最可能的解釋是“掃描假說”,該假說認為,在整個 REM 睡眠期間,我們的眼睛會調整視線以掃描我們夢境的影像——就像我們在清醒和四處走動時,眼睛會改變視線以響應我們的環境一樣。
但是研究人員如何知道人們在做夢時看向哪裡? 他們如何測試這是否與人們夢到的內容有關?
在這項研究中,巴黎 Pitié-Salpêtrière 醫院的神經科學家轉向了一組獨特的受試者:患有REM 睡眠行為障礙 (RBD) 的個體。 在 REM 睡眠期間,大多數人的肢體肌肉會進入暫時性麻痺狀態,從而防止任何揮舞。 患有 RBD 的人不會進入睡眠麻痺狀態,並且會在身體上表現出他們的夢境——通常帶有戲劇性和暴力行為:他們在夢境和現實中都會踢、尖叫、抓、夠、爬和跳躍,這使得研究人員能夠觀察通常保留在做夢者頭部內的東西。
“這是瞭解人們夢境的直接視窗,”專門研究睡眠的神經學家、《Brain》研究的合著者 Isabelle Arnulf 說。 “這有點像看電影字幕。”
Arnulf 和她的同事使用電極追蹤了 56 名 RBD 患者和 17 名正常睡眠者的眼球運動,同時錄製了他們夜間行為的影片。 該團隊首先比較了兩組的快速眼動,以確保 RBD 患者在做夢時沒有異常的眼球運動,並發現兩組都以高度相似的模式和頻率轉移了他們做夢時的視線。
然後,研究人員逐幀分析了 RBD 受試者的夜間錄影,以檢視他們的動作和視線是否匹配。 例如,夢到在外場打球的受試者是否真的會看向假想中飛來的棒球的方向? 在 90% 的時間內,RBD 睡眠者的視線與模仿的夢境動作同步。
一位夢到親吻左邊某人的受試者也看向了左邊。 另一位夢到爬梯子的參與者反覆上下移動視線以檢查他的進度。 還有一位在逃離假想的獅子時回頭看了看。
這組神經科學家在回顧了一位特定睡眠研究受試者的錄影後,受到了啟發進行他們的研究——這位受試者是一位前吸菸者,他夢到在菸灰缸裡熄滅香菸,並在睡覺時用手和頭模仿了這個動作 [參見影片; 注意:他手指附近的發光不是香菸,而是氧氣感測器]。 研究人員想知道,如果他的眼睛與他的身體同步移動以完成動作會怎麼樣?
Arnulf 和她的同事的新研究表明,這正是他的眼睛在做的事情。 如果 REM 睡眠期間的快速眼動真的是隨機抽搐,它們就不會如此頻繁地與隨之而來的夢境動作相匹配:例如,這位前吸菸者可能會模仿在他右邊的菸灰缸裡熄滅香菸,即使他看向左邊。 相反,似乎我們的眼睛直接參與我們夢境中的影像,就像我們的眼睛在清醒時參與我們的環境一樣。
“快速眼動不是隨機的,”Arnulf 說。 “如果你在夢中親吻某人,你的眼睛會看向你正在親吻的人。 夢境世界真是太奇妙了。”