我们为什么做梦?也许是为了确保我们在醒来时能真正“看”到世界

一种理论认为,做梦是大脑视觉皮层“捍卫其领地”的一种方式,以防止被“接管”来处理来自其他感官的输入

Artist's 3-d rendering highlighting the eye and pathway to the visual cortex in the brain

视觉通路和皮层。

几千年来,梦一直让人着迷,但我们仍在努力理解其目的。一些理论认为,梦帮助我们处理情绪、解决问题或管理隐藏的欲望。其他理论则认为,梦可以清理大脑垃圾、增强记忆力或推断随机大脑活动的意义。最近的一种理论认为,夜间做梦可以保护大脑的视觉区域在睡眠期间不被其他感官功能(如听觉或触觉)占用。

斯坦福大学的神经科学家大卫·伊格曼提出,做梦对于保护视觉皮层(大脑中负责处理视觉的部分)是必要的。伊格曼的理论考虑到人类大脑具有高度的适应性,某些区域能够承担新的任务,这种能力被称为神经可塑性。他认为,神经元为了生存而竞争。伊格曼解释说,大脑通过“对大脑领土实施生死攸关的竞争”来分配资源,其中感觉区域“在输入减缓、停止或转移时获得或失去神经领土”。一生的经历重塑了大脑的地图。“就像邻国一样,神经元划定自己的领土并长期捍卫它们,”他说。

伊格曼指出,有些儿童因为严重的健康问题而切除了一半的大脑,然后又恢复了正常功能。剩下的大脑会重新组织自身并接管缺失部分的角色。同样,失明或失聪的人在剩余的感官中表现出更高的敏感性,因为大脑中通常由失去的感官使用的区域被其他感官接管。


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重组可以快速发生。哈佛医学院的 Lotfi Merabet 及其同事在 2007 年和 2008 年发表的研究表明,这种接管发生得有多快。2008 年的研究(受试者蒙上眼睛)表明,其他感官对闲置区域的 seizing 最快在 90 分钟内开始。其他研究发现,这种情况可能在 45 分钟内发生。

当我们睡觉时,我们可以闻到、听到和感觉到,但视觉信息是缺失的——除非在快速眼动睡眠期间。入睡后约 90 分钟,您进入快速眼动睡眠。当您脑干(器官底部的茎状部分)中的神经元发出两个重要任务开始的信号时,快速眼动睡眠就开始了。这些神经元的活动之一是麻痹主要肌肉,防止睡眠者将梦中发生的事情表现出来。此外,这些脑细胞直接向视觉皮层发送信息,从而启动做梦过程。

为什么快速眼动睡眠遵循这个时间表?伊格曼认为,这符合视觉皮层需要开始捍卫其领地的时间。对做梦者进行的扫描显示,与快速眼动睡眠相关的大部分大脑活动都发生在视觉皮层内。根据伊格曼的说法,做梦是大脑对抗其他感官接管的方式,而快速眼动睡眠激活会促使视觉皮层内产生内部活动,以此来保护其领地。只要视觉皮层中的神经元积极执行其惯常的工作——在这种情况下,即生成视觉图像——它们就不会被附近处理其他感官信息的神经元征用。

伊格曼认为,大脑的可塑性越强,就越需要快速眼动睡眠来构建防御。为了让婴儿正常发育,他们必须睡很多觉,几乎 50% 的时间都处于快速眼动睡眠状态。但是,随着年龄的增长,人们的大脑变得不那么灵活。(想想孩子们学习语言有多容易,而成年人则不然。)与此同时,成年人花在快速眼动睡眠上的时间更少。

适应性和快速眼动睡眠之间的相关性似乎在不同物种之间都成立。伊格曼认为,“大自然母亲将半生不熟的人类大脑投入世界,并让经验接管并塑造它们。”他认为,一个物种的大脑在出生时越少硬连接,它就越有能力适应并从经验中学习。但这也有其缺点。例如,小鹿和小牛在出生后几小时内就能行走,因为这种行为是硬连接的。人类婴儿的大脑适应性更强,与那些出生时大脑硬连接程度更高的动物相比,他们需要更多的快速眼动睡眠。

一些研究人员——尤其是梦境研究人员——不同意伊格曼的假设。一个引起怀疑的例子是,盲鼹鼠看不见东西,但仍然经历快速眼动睡眠。然而,一些进化适应是过去有用的特征的残余遗迹,但随着动物的进化,这些特征变得不那么重要了。因此,也许盲鼹鼠在没有视觉的情况下进化时,没有压力要失去快速眼动睡眠活动。

蒙特利尔大学的梦境研究员安东尼奥·扎德拉声称,伊格曼的理论“与实际的做梦无关,几乎没有解释关于梦本身的内容,而不是关于快速眼动睡眠”。他断言,这个理论“对于我和许多其他在该领域实际工作的人来说,是愚蠢的,而且过于简化和简单化”。

然而,哈佛大学心理学家、国际梦境研究协会前主席、《睡眠委员会》的作者迪尔德丽·莉·巴雷特更愿意考虑伊格曼的假设。“聪明动物和更复杂的大脑之间存在相关性,这非常令人信服,”她说。至于梦境捍卫大脑领地,“我对视觉论证有点疑问,但它很有趣。”

伊格曼说,他的理论可以容纳对梦境的其他解释,并且快速眼动睡眠除了保护视觉皮层外,可能还有许多其他用途。可以将做梦想象成一个设置为每 90 分钟启动一次的电脑屏幕保护程序——只不过梦境不是为了防止图像冻结,而是为了防止视觉皮层被其他功能篡夺。夜间的这些视觉幻觉可能让我们在白天能够看到东西。

Roberta McLain 是一位科学教育家、传播者、自由撰稿人和寄宿学校教师,常驻波士顿。在教授高中科学数十年期间,她越来越意识到需要更好的科学传播。 McLain 拥有生物学和心理学学士学位以及生物学硕士学位。她是约翰·霍普金斯大学科学写作项目的研究生。在 LinkedIn 和 X(前身为 Twitter) @MclainRoberta 上关注她,或通过电子邮件 bmclain@govsacademy.org 联系她

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