作者:《自然》杂志的 Mo Costandi
科学家们已经学会了如何在你睡觉时发现你正在梦见什么。
由日本京都ATR计算神经科学实验室的Yukiyasu Kamitani领导的一个研究团队,使用功能性神经影像技术扫描了三个人在睡眠时的脑部活动,同时使用脑电图(EEG)记录他们的脑电波。
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研究人员每当检测到与入睡相关的脑电波模式时,就会唤醒参与者,询问他们刚才梦到了什么,然后让他们继续睡觉。
这以三小时为单位进行,每个参与者在不同的日子里重复七到十次。在每个区块中,参与者每小时被唤醒十次。每位志愿者报告说每小时有六到七次视觉梦境,这为研究人员提供了大约200份梦境报告。
梦境的可能性
大多数梦境反映了日常经历,但有些包含不寻常的内容,例如与著名演员交谈。研究人员从参与者的口头报告中提取关键词,并选取了20个在他们的梦境报告中出现频率最高的类别——例如“汽车”、“男性”、“女性”和“计算机”。
Kamitani和他的同事们随后选择了代表每个类别的照片,在参与者观看图像时再次扫描他们的脑部,并将脑部活动模式与参与者被唤醒之前记录的脑部活动模式进行比较。
研究人员分析了脑区V1、V2和V3的活动,这些区域参与视觉处理的早期阶段,并编码视觉场景的基本特征,例如对比度和边缘方向。他们还研究了其他几个参与更高级视觉功能的区域,例如物体识别。
2008年,Kamitani和他的同事报告说,他们可以解码与视觉处理早期阶段相关的脑部活动,以重建向参与者显示的图像。现在,他们发现更高级脑区的活动可以准确预测参与者梦境的内容。
Kamitani说:“我们建立了一个模型来预测每个类别的内容是否出现在梦境中。通过分析我们在唤醒受试者之前九秒钟内的脑部活动,例如,我们可以以75-80%的准确率预测梦中是否出现男性。”
本周早些时候在新奥尔良举行的神经科学学会年会上公布的研究结果表明,在更高级的脑部视觉区域,梦境和视觉感知具有相似的神经表征。
加州大学伯克利分校的神经科学家Jack Gallant在会上对这项工作表示:“这是一项有趣而令人兴奋的工作。它表明,做梦涉及到一些与视觉意象相关的更高层次的视觉大脑区域。”
他还补充说:“这似乎还表明,我们对梦境的回忆是基于短期记忆的,因为梦境解码在醒来前的几十秒内最为准确。”
Kamitani和他的同事现在正在尝试从睡眠的快速眼动 (REM) 阶段收集相同类型的数据,这也与做梦有关。Kamitani说:“这更具挑战性,因为我们必须至少等待一个小时,才能让睡眠中的受试者达到那个阶段。”
他说,额外的努力是值得的。“更多地了解梦境的内容以及它如何与脑部活动相关,可能有助于我们理解梦境的功能。”