夜视:我们的眼睛扫描梦境中的动作

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点



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在快速眼动 (REM) 睡眠期间,我们的眼睛在眼眶中不安地转动,这是一个恰如其分的时期,进行强烈的做梦,占总睡眠时间的 20% 到 25%。 这种不安是随机的还是有某种功能一直不清楚,但一项新的研究表明,我们的眼睛会转移视线,以注视睡眠梦境中想象的人物、地点和动作。 换句话说,做梦时眼睛的运动模仿了清醒时眼睛的运动。

50 多年来,神经科学家一直在争论睡眠期间 REM 的原因,提出了各种各样的想法:眼睛滚动以润滑眼睑内部; 晃动的眼睛温暖大脑; 眼睛随机抽搐以响应来自脑干的刺激。 根据Brain杂志六月号上发表的研究,最可能的解释是“扫描假说”,该假说认为,在整个 REM 睡眠期间,我们的眼睛会调整视线以扫描我们梦境的图像——就像我们在清醒和四处走动时,眼睛会改变视线以响应我们的环境一样。

但是研究人员如何知道人们在做梦时看向哪里? 他们如何测试这是否与人们梦到的内容有关?

在这项研究中,巴黎 Pitié-Salpêtrière 医院的神经科学家转向了一组独特的受试者:患有REM 睡眠行为障碍 (RBD) 的个体。 在 REM 睡眠期间,大多数人的肢体肌肉会进入暂时性麻痹状态,从而防止任何挥舞。 患有 RBD 的人不会进入睡眠麻痹状态,并且会在身体上表现出他们的梦境——通常带有戏剧性和暴力行为:他们在梦境和现实中都会踢、尖叫、抓、够、爬和跳跃,这使得研究人员能够观察通常保留在做梦者头部内的东西。

“这是了解人们梦境的直接窗口,”专门研究睡眠的神经学家、《Brain》研究的合著者 Isabelle Arnulf 说。 “这有点像看电影字幕。”

Arnulf 和她的同事使用电极追踪了 56 名 RBD 患者和 17 名正常睡眠者的眼球运动,同时录制了他们夜间行为的视频。 该团队首先比较了两组的快速眼动,以确保 RBD 患者在做梦时没有异常的眼球运动,并发现两组都以高度相似的模式和频率转移了他们做梦时的视线。

然后,研究人员逐帧分析了 RBD 受试者的夜间录像,以查看他们的动作和视线是否匹配。 例如,梦到在外场打球的受试者是否真的会看向假想中飞来的棒球的方向? 在 90% 的时间内,RBD 睡眠者的视线与模仿的梦境动作同步。

一位梦到亲吻左边某人的受试者也看向了左边。 另一位梦到爬梯子的参与者反复上下移动视线以检查他的进度。 还有一位在逃离假想的狮子时回头看了看。

这组神经科学家在回顾了一位特定睡眠研究受试者的录像后,受到了启发进行他们的研究——这位受试者是一位前吸烟者,他梦到在烟灰缸里熄灭香烟,并在睡觉时用手和头模仿了这个动作 [参见视频; 注意:他手指附近的发光不是香烟,而是氧气传感器]。 研究人员想知道,如果他的眼睛与他的身体同步移动以完成动作会怎么样?

Arnulf 和她的同事的新研究表明,这正是他的眼睛在做的事情。 如果 REM 睡眠期间的快速眼动真的是随机抽搐,它们就不会如此频繁地与随之而来的梦境动作相匹配:例如,这位前吸烟者可能会模仿在他右边的烟灰缸里熄灭香烟,即使他看向左边。 相反,似乎我们的眼睛直接参与我们梦境中的图像,就像我们的眼睛在清醒时参与我们的环境一样。

“快速眼动不是随机的,”Arnulf 说。 “如果你在梦中亲吻某人,你的眼睛会看向你正在亲吻的人。 梦境世界真是太奇妙了。”

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