如果您看过最近的好莱坞大片《盗梦空间》，这部电影对梦境的呈现堪比《黑客帝国》对虚拟现实的呈现，您或许曾屏住呼吸，看着建筑系学生阿丽亚德妮像叠毯子一样折叠巴黎的街道。这个令人惊叹的场景是对 M. C. 埃舍尔的致敬，证明了梦境的奇异本质。观看它让我这个神经科学家反思梦境是什么，以及它们与大脑有何关联。
第一个问题很容易回答。梦境是生动的、感觉运动性的幻觉，带有叙事结构。我们有意识地体验它们——在看似完全真实的环境中看到、听到和触摸（尽管奇怪的是，我们在梦中闻不到气味）。我们也不仅仅是被动的观察者：我们会说话、战斗、爱和奔跑。
梦境意识与清醒意识不同。我们在很大程度上无法内省——无法思考我们不可思议的飞行能力，或者与早已去世的人相遇。我们极少能控制我们的梦境；相反，事情发生了，我们只是随波逐流。
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每个人都会做梦，包括狗、猫和其他哺乳动物。但睡眠实验室数据表明，人们始终低估了做梦的频率和数量。原因是梦境是短暂的。对梦境的记忆非常有限，并且主要局限于醒来之前的时期。记住梦境的唯一方法是在醒来后立即回忆起来，然后写下来或告诉另一个人。只有这样，梦境的内容才会被编码到记忆中。
尽管我们经常难以记住梦境，但我们做梦的自我可以完全访问我们的过去。在梦中，我们回忆起生活中早期的片段，并且经常体验到强烈的悲伤、恐惧、焦虑或快乐感。或许正是这种高涨的情绪性促使西格蒙德·弗洛伊德推测梦境是愿望的实现。无论如何，我的第二个问题——大脑如何以及为何制造梦境？——仍然是一个基本的谜团。但心理学家和脑科学家最近重新燃起了对这种日常超现实活动的兴趣。
偶然做梦
1953 年，芝加哥大学的纳撒尼尔·克莱特曼和他的研究生尤金·阿塞林斯基发现，睡眠曾被认为是一个连续的停工期，但实际上包含反复出现的时期，在这些时期中，睡眠者的眼睛会移动，心跳和呼吸变得不规则，大多数随意肌麻痹，并且大脑活动（通过脑电图测量）增强。这些快速、低压的大脑电波类似于清醒时发生的电波。这种状态被称为快速眼动 (REM) 睡眠，以区别于深度睡眠。
当人们从 REM 睡眠中醒来时，他们通常会报告生动的梦境。当人们从非 REM 睡眠中醒来时，不会出现这样的报告。因此，REM 睡眠和梦境状态之间产生了密切的联系。多年来，专家们将梦境意识与 REM 睡眠期间大脑的独特生理机能联系起来。
但在过去的几十年里，这种理解已经开始缓慢转变。当人们从深度睡眠中醒来时，被问及“您醒来之前脑海中闪过什么？”而不是更带有偏见的“您做梦了吗？”时，会呈现出更加细致的画面。
在深度睡眠的早期阶段，以及由纯非 REM 睡眠组成的短暂白天小睡期间，人们报告说会出现生动的幻觉，这些幻觉比 REM 睡眠期间发生的梦境更短、更静态、更像思考。这些幻觉通常更像是快照而不是叙事，并且不包含自我。然而，少数非 REM 梦境报告与 REM 梦境难以区分。同样值得注意的是，梦游和噩梦发生在深度睡眠中，而不是 REM 睡眠中。因此，科学家们不得不修改 REM 状态是主观梦境状态的外部表现的信念。
来自南非开普敦大学的神经精神分析学家马克·索尔姆斯对脑损伤患者的研究提供了进一步的证据。当脑干的一部分，即脑桥被破坏时，人们不再经历 REM 睡眠。但只有 26 名此类患者中有一人报告说失去了做梦能力，而且没有人报告说有限的脑桥损伤会导致失去做梦能力。
对做梦至关重要的区域不在脑桥中。它们包括新皮层颞顶枕交界处及其附近的视觉和听觉区域。破坏这些区域的小部分会导致特定梦境维度的丧失。例如，皮层区域中对于颜色或运动感知所必需的区域发生中风、肿瘤或其他灾难，将会从梦境中滤掉色调或运动。
此外，操纵多巴胺水平的药物会强烈影响做梦，同时使 REM 睡眠周期不受影响。左旋多巴是治疗帕金森病最常用的药物，它会增加梦境的频率和生动性，而阻断多巴胺的抗精神病药物则会减少做梦。
梦境与 REM 睡眠的分离为像我这样的神经科学家扫清了概念上的障碍。现在我们可以专注于有意识的精神活动的神经元原因，无论是在梦境还是清醒状态下，而不会被诸如 REM 或非 REM 睡眠等无关因素所迷惑，事实证明，这些因素与主观体验本身无关。
身心问题
为什么我如此确信自己在做梦时体验到任何事物？也许我在睡眠时没有意识，而是在醒来时捏造了我的梦境。
这不太可能，原因有很多。梦境的奇异性和生动性与正常体验不同，因此不太可能是“追溯改造”的。事实上，有记忆缺陷的人不会报告做梦次数较少。此外，梦境报告的长度与 REM 梦境中经过的时间密切相关。
更多证据来自患有 REM 睡眠行为障碍的人，他们缺乏 REM 睡眠典型的肌肉麻痹，即肌张力低下。他们会表演他们的梦境，有时甚至伤害自己或床伴，并且他们的行为与他们的梦境报告相符。例如，他们可能会在睡着时移动腿，稍后报告说他们梦见自己在走路。
梦境对于身心问题的研究者来说非常有趣，因为它们证明仅大脑就足以产生意识。我们在黑暗中闭着眼睛做梦，与外界断开连接。负责基本感觉知觉的大脑区域被停用。行为也不是必需的，因为除了呼吸和眼球运动外，我们是静止不动的。因此，梦境支持了古老的哲学思想“缸中之脑”，这个思想在《黑客帝国》中得到了现代复兴。
认知神经科学家最近学会了解码一些简单的精神状态——本质上是一种原始形式的读心术。当科学家要求人们观看两张图像中的一张——肖像或房屋照片——或想象面孔或房屋时，他们可以从大脑分析中判断出该人正在观看或想象的是哪一个。
一旦此类技术变得更加复杂，它们就可以用于梦境研究，以便除了研究做梦大脑的生理机能外，研究人员还能够解读梦境的内容本身。那么神经科学将能够更好地回答从先知和萨满到弗洛伊德，以及最近的科幻爱好者都着迷的古老问题：我们为什么做梦，梦境意味着什么？