控制清醒梦的新科学

“工程化”睡眠意识可以减少噩梦、治疗失眠,甚至可以为了乐趣而诱导特定的梦境

Illustration of a head covered in testing equipment, and a smaller figure of a woman reaching up to touch the head.

凯特·奥尼尔

经常控制自己的梦境。在最近的一次经历中,在我的梦境实验室里,我的体验是这样的:我睡在一间黑暗实验室房间里的单人床垫上,裹着舒适的羽绒被和一片寂静。但我感觉自己醒着。一种被监视的感觉笼罩着我。两个房间外的实验人员通过安装在墙上的红外摄像机窥视着我。我头皮上的电极向他们发送关于我脑电波的信号。我睁开了眼睛——至少我认为我睁开了——然后叹了口气。小小的粉红色尘埃颗粒漂浮在我面前。我好奇地观察着它们。“哦,”我当时想,意识到自己睡着了,“这是一个梦。”

在梦中,我慢慢地坐了起来,感觉身体很沉重。在现实中,我静静地躺着,闭着眼睛左右转动眼球。这个信号是我通过练习学会的,被电极追踪到,并告诉实验人员我处于清醒状态:睡着了但意识到自己在做梦。我想起了他们在睡前交给我的任务:召唤一个梦境人物。我呼唤我的祖母,片刻之后,她的简单黑白照片出现了,形状不断变化且模糊不清。我能感觉到她的存在,一种联系,一种温暖沿着我的脊椎滚滚而来。这是一个简单而有意义的梦,很快就消逝,变成了一次愉快的醒来。

醒来后,我在蒙特利尔大学指导的梦境工程实验室的科学家们通过对讲机询问我对人物的感知、与他们的任何互动以及他们如何影响我醒来后的情绪。即使在她不寻常的形态中,我的祖母也感觉很真实,仿佛她有自己的思想、情感和自主性。来自其他做梦者的报告通常反映出类似的感受——这是大脑在睡眠中创造逼真的化身,我们可以与之互动的惊人能力的体现。研究人员怀疑,这些梦幻般的社交场景有助于我们学习如何在清醒生活中与人互动。


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许多人都做过清醒梦。通常,您沉浸在一种体验中,然后某些事情似乎“不对劲”,您意识到自己实际上是在做梦。人们通常在意识到自己清醒后立即醒来,但通过练习,您可以学会如何保持清醒并尝试引导发生的事情。在实验室里,我们可以通过唤醒睡眠者,然后在他们重新入睡时提示他们,来引导他们做清醒梦。在家中,您可以尝试在醒来后可视化一个清醒梦(在清晨最有效),并在再次入睡前强烈意愿变得清醒。

在过去的几年里,科学家们发现,当有人做清醒梦时,他们可以与控制室里的实验人员交流,而实验人员也可以与做梦者交流,指示他们在梦中做某事。在2021年发表在《当代生物学》上的一篇具有里程碑意义的论文中,来自美国、荷兰、法国和德国的研究人员提供了在清醒梦期间进行双向、实时交流的证据。在两个地点,研究人员向睡眠参与者提出了口头数学问题,参与者准确地计算出了正确的答案。当一个团队问:“八减六等于多少?”时,做梦者用两次左右眼球运动回答。另一个团队提出了是非题,清醒梦者皱眉表示“否”,微笑表示“是”,他们的动作被眉毛和嘴巴周围的电极记录下来。

睡眠研究人员现在正在使用新兴技术直接与做梦的意识进行交互。与此同时,神经影像学研究正在揭示清醒梦期间出现的独特脑活动模式。这项研究可能催生出可穿戴设备,这些设备被编程有算法,可以检测到人们睡眠时诱导清醒的最佳时机。作为研究人员,我们对这种可能性感到兴奋,因为引导或“工程化”梦境可能使人们能够降低噩梦的严重程度或频率,改善睡眠质量和早晨情绪,甚至增强整体健康和福祉。


自20世纪70年代末以来,科学家们就已经知道清醒梦是真实存在的。1980年,时任斯坦福大学博士生的斯蒂芬·拉伯格发表了一篇关于侧向眼球信号方法的论文,证明了清醒的存在。专家们继续证明,清醒梦者可以控制他们的呼吸模式和肌肉抽搐,这为他们与清醒世界交流提供了途径。影像学研究揭示,在清醒梦期间,大脑中的活动比非清醒梦更像清醒状态。这种势头在2019年我在麻省理工学院媒体实验室领导的首次梦境工程研讨会上达到顶峰。拉伯格以及来自世界各地的50位梦境科学家也出席了会议。两天来,我们探讨了如何工程化梦境。我们专注于使用新技术来诱导新手做清醒梦,并探索清醒梦的大脑基础和健康益处。

从那时起,更多的研究人员对此产生了兴趣;进展迅速且具有启发性。在十几个国家工作的研究人员已经学会了如何使用可穿戴设备诱导和记录清醒梦,甚至使用这些技术来治疗噩梦、失眠和其他睡眠问题。

清醒梦者可以通过眼球运动、皱眉或握紧拳头与清醒世界的人们交流。

治疗噩梦是一个重要的目标,因为噩梦与各种精神和睡眠障碍有关,包括成瘾、精神病、嗜睡症和失眠,以及更高的焦虑、抑郁和自杀风险。对于患有创伤后应激障碍(PTSD)的人来说,这些风险尤其相关,他们会经历噩梦,其中超过一半的PTSD患者会一遍又一遍地重演创伤事件,每次都可能重新创伤他们。与没有经历过此类梦境的PTSD患者相比,患有严重噩梦的PTSD患者症状更严重,自杀风险高出四倍。

在最近的一项研究中,来自九个国家的49名患有长期创伤性噩梦史的PTSD患者参加了为期一周的虚拟研讨会,该研讨会由清醒梦专家、培训师和作家查理·莫利主持。为了学习如何诱导可能具有治愈作用的清醒梦,参与者想象了他们噩梦的积极版本,在这些版本中,他们好奇地与梦境或具有威胁性的梦境人物互动。一位患者报告说,她向梦境呼喊:“做梦者,治愈我的身体!”然后,她感到耳朵里轰鸣作响,身体剧烈震动。另一位患者要求会见并与她的焦虑交朋友,这导致出现了一个巨大的金色菱形物,引起了她的惊奇和感激。仅仅经过一周的培训,所有参与者的PTSD症状都减轻了。他们也回忆起的噩梦也减少了。

实验室研究也产生了类似的结果。一位每周做噩梦的人参加了我实验室成员之一雷明顿·马莱特领导的一项研究。这位年轻女子睡在一间封闭的实验室卧室里,头皮和脸上贴着十几个电极,她做了一个噩梦。她梦见自己在教堂停车场,一群拿着草叉的人走近,并高喊“去死,去死,去死”。她意识到自己睡着了,正在实验室做梦,实验人员正在隔壁房间观看。她发出了左右眼球信号,知道实验人员会叫醒她。她后来表示:“在梦中,我意识到你们[实验人员]在那里,并且可以联系到。”她发出信号是因为她知道这会让她摆脱梦境,而事实也确实如此。在这次实验室访问后,她的噩梦频率降低了,四周后,仍然比实验前低。

即使仅仅是变得清醒的那一刻有时也能立即缓解噩梦,因为您意识到自己在做梦,并且没有真正的危险——这类似于我们从噩梦中醒来并意识到这只是一场梦时感到的解脱。通常,当人们在噩梦中变得清醒时,他们会决定直接醒来——这是一个立即解决问题的方法。反复闭上和睁开眼睛是另一种有意从梦中醒来的方法,这在噩梦发生时在家中,在实验室外可能很有用。

清醒梦可以更普遍地改善睡眠健康。例如,我们现在知道,失眠患者比睡眠良好的人做更多的不愉快梦,包括梦见自己醒着并担心睡不着觉。在最近的一项研究中,失眠患者接受了为期两周的清醒梦训练,其中包括设定睡前变得清醒的意图,以及可视化他们想要做的清醒梦类型。随着时间的推移,这些做法导致参与者的失眠程度减轻,焦虑和抑郁症状也减少。可能是清醒度的提高让他们更清楚地意识到自己睡着了,从而提高了他们对睡眠质量的主观感受。清醒梦也可能使他们的梦境更加愉快;我的团队和其他研究人员已经多次表明,清醒梦和积极的梦境都与更好的睡眠质量、情绪和醒来后的休息感有关。


为了改进梦境工程,我们需要更清楚地了解清醒梦期间大脑中发生了什么。最近在睡眠和神经科学实验室进行的工作正在揭示所涉及的脑模式。

我们最生动的梦境发生在快速眼动(REM)睡眠期间——睡眠的浅层阶段,此时大脑最活跃,最像清醒状态,尤其是在接近一个人通常起床的时间 时。清醒可能增强REM睡眠的主要功能之一:刷新前额叶皮层(我们的大脑控制我们的思想和决策的地方)和杏仁核(我们的大脑产生我们的情绪的地方)之间的连接。睡眠帮助我们每天控制自己的情绪。当REM睡眠受到干扰时,前额叶皮层在睡眠期间和随后的白天调节觉醒的能力都会下降。这为患有噩梦和失眠症的人创造了一个恶性循环:一个糟糕的睡眠之夜之后,第二天情绪更糟,对压力的防御能力下降,从而导致又一个睡眠不安之夜,依此类推。

相比之下,清醒梦与前额叶皮层中激活的增加有关。为了拥有稳定的清醒梦,您需要保持冷静和专注,否则您可能会因兴奋而醒来。保持自我控制似乎是获得积极清醒梦体验、解决噩梦以及提高创造力和情绪的关键。这是马莱特最近一项研究的结论,他调查了Reddit上的400个帖子,以准确确定清醒梦何时以及如何帮助改善心理健康。

我们了解到,清醒梦的真正心理健康益处似乎来自于做梦者可以引导梦境内容的时候。在梦中保持自我控制有点像一种后天习得的技能。与正念类似,做梦者必须练习在不可预测和不稳定的梦境中保持冷静和专注。然后,人们可以通过使用注意力技巧来学习控制梦境,例如睁眼和闭眼,并期望,甚至命令,埃菲尔铁塔等物体出现。这种技能很可能依赖于特定的神经激活模式和认知练习。要同时成为清醒梦中的演员和导演,需要精细的认知控制和灵活性,但清醒梦专家——每周至少做一次清醒梦的人——可能会说“控制”不是最准确的术语。它更像是一种即兴创作,一种在引导梦境朝着期望内容发展的同时,也允许其自发产生的平衡行为——就像爵士音乐家提出一种节奏或旋律,同时也倾听和调整其他音乐家演奏的内容一样。

为了更好地理解这种即兴创作是如何发生的,我的同事凯瑟琳·杜克洛斯正在我们蒙特利尔的实验室中研究清醒梦专家的基本脑模式。志愿者在上半夜正常睡觉,但在清晨,实验人员会唤醒他们,在他们的头上放置一个用于脑电图(EEG)测试的帽子。这个帽子有128个电极——比睡眠研究中通常使用的电极多得多。大约30分钟后,当所有电极都放置好后,受试者会重新入睡,并打算做清醒梦。

一旦杜克洛斯确定了仅在清醒梦中发生的脑电波活动模式,她就可以在实验室中使用这些信息,尝试通过电刺激大脑皮层来直接增强清醒度和控制力。在对睡眠进行了数十年的“离线”大脑过程描述之后,科学家们现在将睡眠中的大脑视为“可驯服的”——它是可塑的,可以通过外部刺激来控制。通过向头皮施加特定波长的电流,科学家可以调节睡眠中大脑的节律,使REM睡眠中的脑电波更快更像清醒状态,或像深度睡眠中那样更慢。

一位做噩梦的妇女发出了左右眼球信号,知道观看她的研究人员会叫醒她。

杜克洛斯计划使用经颅交流电刺激(tACS)来塑造大脑节律,使其更类似于清醒梦中的节律,这基于她现在记录的梦境中发现的模式。先前研究的研究人员也曾尝试使用tACS来诱导清醒梦,但结果好坏参半。我们希望高密度脑电图的提高分辨率将有所帮助。

对清醒梦专家的另一项研究也将有助于阐明认知控制在清醒梦中是如何运作的。托比·马特泽克是我的博士生之一,也是一位清醒梦专家,她在我们的实验室里住了四个晚上,并接受了脑电图记录。每天晚上,当清晨临近时,我们会唤醒她,并通过卧室里的扬声器播放20分钟的指导,训练她注意我们在唤醒她后她所经历的事情,并在睡眠时保持这种意识。然后她重新入睡并多次变得清醒。她使用了控制策略,例如呼唤梦境中想要的人物出现。有一次,马特泽克说她呼唤“上帝以可感知的形式出现”,一个正在形成的白色光球带来了欣快感。她醒来时感到敬畏。

马特泽克做了八个清醒梦,在梦中她召唤了梦境人物,她认为这些人物比典型的梦境人物具有更高水平的自我控制和独立思想。(本文中描述的她的梦境是在最近的一次会议上提出的。)这项研究正在向我们展示我们的睡眠大脑是如何创造梦境人物的,以及虚构的,有时甚至是超凡脱俗的社交场景可以感觉多么有意义。能够召唤人物的清醒梦者认为这些梦境比其他梦境更积极和神秘。清醒梦有可能创造与逝去的亲人、精神导师或家人和朋友见面的机会,但到目前为止,我们对如何产生此类体验或它们可能如何影响清醒生活知之甚少。

马特泽克和其他清醒梦专家有时会在梦中提出大问题。一天晚上,马特泽克问:“我能体验宇宙的创造吗?”她梦见自己“沉浸在外太空,周围环绕着星星、行星和其他巨大的天体……太空的黑暗深邃而丰富,每颗行星和星星都异常明亮。” 有一次,她感到自己被浩瀚无垠所淹没,但一种精神存在帮助她保持冷静。她说,最终的结果是“绝对令人叹为观止的”。她感到失重,并且“慢慢地头朝下旋转,同时欣赏着周围的一切。许多[星星]是棕色和红色的,就像它们都在发光一样。我知道我实际上是在看到未被创造的宇宙,回到过去。” 了解这些意识改变状态期间大脑内部发生的事情可能会揭示如何按需诱导此类神秘体验。

是短暂的,但它们感觉真实且具有影响力,因为大脑和身体将它们体验为真实的。脑部成像显示,我们的梦境在感觉运动皮层中被解读为“真实的”。当我们梦见握紧拳头时,运动皮层变得更加活跃,前臂的肌肉会抽搐。做梦是终极现实模拟器。

因为身体在睡眠中体验到物理现实,所以我们可以使用视觉线索、声音和其他感觉——压力、温度、振动——来塑造梦境世界。在我的实验室里,我们在睡前清醒训练期间使用闪烁的灯光或蜂鸣声。正如我们为马特泽克所做的那样,我们在清晨唤醒参与者,并进行20分钟的训练:当他们闭着眼睛躺在床上时,一个录音的声音指示他们保持自我意识,并注意他们正在进行的感官体验。我们将闪烁的灯光和蜂鸣声与这种追踪一起呈现,以便感官提示可以作为保持清醒的提醒。

当参与者重新入睡时,我们在REM睡眠期间再次呈现提示,以“重新激活”相关的精神状态。50%的时间,参与者会做清醒梦——这个比例高于没有提示的情况。睡眠期间播放的蜂鸣声使一个人梦见在超市购物:“我只是把东西放进手推车里,我可以听到蜂鸣声,这就像我在手机上收到大量消息,告诉我应该在特易购买什么……比如,‘买些饼干’。” 这些提示进入了梦境,并作为变得清醒的提醒。

世界各地的梦境工程师,例如瑞士伯尔尼大学体育科学研究所的丹尼尔·埃尔拉赫和艾玛·彼得斯,正在探索新型的感官刺激,以更可靠地诱导清醒梦。这些提示包括可由可穿戴头带或智能戒指传递的细微振动、引起肌肉抽搐的小电脉冲或前庭刺激——发送到耳后的电流,可引起坠落或旋转的感觉。这些感觉可能比闪烁的灯光和蜂鸣声更容易被做梦者检测到,这可能是因为梦境中已经有太多竞争的视觉和听觉内容。

清醒梦者可以通过控制自己的睡眠身体与清醒世界的人们交流。除了有意识地进行眼球运动外,清醒梦者还可以皱眉、握紧拳头或控制呼吸,科学家可以在实验室中记录下所有这些。他们可以使用围绕躯干的带子来测量呼吸,该带子可以检测肺部的扩张和收缩,或者使用嘴唇上的一个小传感器来追踪鼻子进出的气流。德国睡眠和梦境技术研究所的克里斯托弗·阿佩尔甚至解码了来自清醒梦者的文字信息。做梦者将拇指伸到脸前,描绘字母,并用眼睛跟随拇指的运动。做梦者可以用他们的眼球运动说“你好,梦境”。我们正在学习与清醒梦者交谈,将越来越复杂的讯息传入和传出睡眠中的大脑和身体,以实时引导和记录梦境。


我预计清醒梦在心理健康方面的应用将会增长。塞浦路斯尼科西亚大学医学院的阿基莱亚斯·帕夫洛和亚历杭德拉·蒙特马约尔·加西亚正在开发可穿戴设备,这些设备被编程有机器学习算法,可以根据脑活动、呼吸和心率等生物信号来检测噩梦何时发生。我的团队与荷兰东德斯研究所和意大利卢卡高等研究院的合作者一起,正在测试一种简单的脑电图头带,它可以检测REM睡眠并提供我之前提到的那种感官提示,以诱导清醒梦。如果成功,这种梦境辅助工具可以在家中广泛使用。头带和手表可以帮助人们呼救以摆脱噩梦——或者只是帮助他们诱导清醒梦或引导梦境内容以获得更令人满意的梦境。

人们也可以简单地使用这些工具来获得奇异的娱乐体验。2024年,最近在麻省理工学院完成博士后研究的亚当·哈尔和艺术家卡斯滕·霍勒在瑞士巴塞尔的一家博物馆创建了一个展览,欢迎过夜游客。一张放在六个机械腿上的床在睡前和睡眠期间产生摇晃运动,而一个毒蝇伞蘑菇雕塑在床上方旋转。在入睡前的过渡空间中,做梦者被提醒要梦见飞行,装置的摇晃运动和红色闪光通过他们的身体和眼睑渗透进来。

这些刺激在整个夜晚的不同时刻重现,然后叫醒睡眠者以获取梦境报告。一位参观者注意到“漂浮在海面上……并从底部爬进巨大的蘑菇柔软的茎中,并被其失重的柔软内部吞没”,甚至被风从地面上吹起来的景象。在随后的几周里,这位女士报告了“无数与飞行相关的或失重的梦境”,例如“沿着数英里的高空滑索在瑞士风情的城市中滑翔”。

对于清醒梦者来说,飞行是最令人向往和欣快的体验之一。在蒙特利尔大学梦境和噩梦实验室的克劳迪娅·皮卡德-德兰德于2020年领导的一项研究中,参与者在小睡前使用了虚拟现实飞行模拟,然后在家里记录了他们两周的梦境。仅在虚拟现实环境中玩耍15分钟,飞行梦就增加了八倍。即使这项研究并非旨在诱导清醒,实验人员也发现飞行梦提升了清醒度。一位参与者做了他们的第一个清醒梦:“我成功地让自己漂浮了一点,然后一旦我意识到它起作用了,我有控制权了,我就把手像钢铁侠一样放在身体两侧……我听到一声巨响和一个持续的噪音,好像我的手臂末端有飞机螺旋桨一样,我加速得太快了,简直不敢相信。我高兴地尖叫起来,声音尽可能大。” 这位参与者惊叹于“我从飞行中感受到的身体感觉的细节量,强烈的加速感,风”,以及从上方看到的未来城市的美景。

其他小工具可能也不远了。哈尔在他的麻省理工学院博士研究期间开发了Dormio。它基本上是一个带有传感器的手套,可以测量肌肉屈曲、心率和皮肤电活动,所有这些都会在您入睡时发生变化。当Dormio检测到您刚刚入睡时,它会发出语音提示,以影响您梦到的内容。几分钟后,它会叫醒您回忆图像,如果您多次遵循此过程,您可以工程化出具有您期望内容的简短梦境。

麻省理工学院媒体实验室的内森·惠特莫尔开发了一款手机应用程序,用于提供清醒梦的语音训练,并结合睡眠期间再次呈现的听觉提示。对100多名参与者的初步结果表明,睡前训练带来了清醒梦。西北大学的肯·帕勒和马莱特发现了似乎先于清醒开始的脑电图特征。这些测量方法可能会产生算法,可以检测到提供感官提示和诱导清醒梦的最佳时机。将这些与睡前飞行游戏结合起来,您可能会度过一个有趣的夜晚。

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