text":"稿源:中国科技网
无论是热播剧《开端》中循环了19次的爆炸事故 , 还是电影《盗梦空间》里从潜意识中盗取情报 , 抑或是“春风一夜吹乡梦 , 又逐春风到洛城”中对于故土情愫的记忆重温 , 梦 , 是人们穿梭于虚幻与现实之间莫可明说的生命体验 。
然而 , 做梦时人脑发生了什么 , 至今仍是未解之谜 。 “为什么要睡眠?”“人类为什么会做梦?”一度被《科学》杂志列入“全世界最前沿的125个科学问题” 。最近 , 科学家们找到了大脑进入梦乡的“钥匙” 。 国际顶尖学术期刊《科学》新发表的一篇研究论文中 , 日本筑波大学联合北京大学研究发现 , 让大脑愉悦的信号——多巴胺 , 在大脑中的基底外侧杏仁核区域(BLA)升高 , 是启动快速眼动睡眠的关键 。
不同睡眠周期 , 肌肉张力、眼球运动各不同
梦醒时分 , 我们可能依稀记得缥缈的梦境 , 却未曾得知 , 在整个睡眠周期 , 脑内的各种神经元、脑信号如何经历一番生命奇遇 。
【科学家找到了大脑进入梦乡的“钥匙”:你的梦或与多巴胺有关】“我们对睡眠的理解 , 目前主要基于对哺乳动物睡眠的研究 。 区分哺乳动物不同睡眠-觉醒状态的核心指标是脑电图 。 ”中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室研究员徐敏告诉科技日报记者 , 按照脑电频谱特征的不同 , 睡眠-觉醒周期可分为觉醒期、快速眼动(REM)睡眠和非快速眼动(NREM)睡眠 。 其中 , 人类的NREM睡眠又可以细分为N1、N2、N3期 。
“健康人入睡时一般先进入NREM睡眠 , 但新生儿可由觉醒直接进入REM睡眠 。 ”徐敏表示 , “一个典型的睡眠周期首先从觉醒状态进入N1期 , 此时人逐渐丧失对周围环境的注意力 , 出现缓慢眼动 , 心率、体温开始下降 。 数分钟后进入N2期 , 此时全身肌张力降低 , 几乎无眼球运动 。 随后进入深睡眠的N3期后 , 肌张力进一步低下 , 不易被唤醒 。 深睡眠结束后 , 再次转回N2及N1期 , 而后进入REM睡眠 。 ”
REM睡眠的特征则是肌张力消失 , 但高频眼动阵发 , 肢体远端的肌肉和面部表情肌可有短暂肌电活动 。
“健康成人的N3期睡眠多出现在前半夜 , 而REM睡眠在后半夜时间更长、密度更高 。 整夜总睡眠时间中 , 觉醒时间占比<5% , N1期时长约占5%-10% , N2期约占50%-60% , N3期约占15%-20% , REM期约占20%-25% 。 ”不过 , 这并非一成不变 , 徐敏说 , 一般而言 , 整夜总睡眠时间随年龄的增大而减少 。
研究发现快速眼动睡眠由大脑关键区域多巴胺信号引起
梦是如何产生的 , 梦的功能是什么 , 梦是睡眠中真实的思维痕迹还是醒来后的虚构回忆 , 这些未解的难题一直令科学家着迷 。
“对于人类 , REM睡眠是梦的多发时期 , 但梦和REM睡眠并不等价 。 ”徐敏介绍 , 20世纪50年代 , 学者阿瑟林斯基与克莱特曼通过记录睡眠中的脑电、眼电和肌电 , 发现了REM睡眠 。
他们唤醒并询问了处于不同睡眠阶段的志愿者 , 发现有74%的从REM睡眠醒来的人报告自己做了梦 , 而这一比例在NREM睡眠期仅有17% 。 后人通过修改询问方式 , 把“是否做了梦”改为“苏醒之前脑海中出现了什么” , 并大量重复试验 , 认为REM睡眠与NREM睡眠都能产生梦境 , 且两种梦常常难以区分 。
对于REM睡眠 , 人类已经掌握诸多规律 。 东南大学生物医学工程学院杨元魁博士告诉科技日报记者:“REM睡眠 , 人脑会把大量存于脑中的经验和知识提取出来 , 并与白天所学、所见、所听、所想交织在一起 , 进行复杂随机的加工 。 这个阶段会删除人脑认为无用的记忆 , 所以对脑的记忆系统的优化具有重要作用 。 ”
不过 , 在睡眠中 , NREM睡眠为何会转向REM睡眠 , 二者是如何循环进行的 , 或者说人类大脑如何调节睡眠 , 尚无结论 。 而睡眠如何促进人类做梦——即REM睡眠 , 尤其令人费解 。
不过 , 在此次研究中 , 科研人员似乎捕捉到从NREM睡眠向REM睡眠“切换”的蛛丝马迹:NREM睡眠期间 , 基底外侧杏仁核的多巴胺的短暂增加 , 会终止NREM睡眠 , 并启动REM睡眠 。 多巴胺作用于基底外侧杏仁核中表达多巴胺受体D2 (Drd2)的神经元 , 会诱导NREM睡眠到REM睡眠的转变 。
嗜睡症的猝倒神经生物学模型或需调整
多巴胺是脑内重要的神经递质 , 它可以调节神经细胞的活动 , 使我们感到愉悦 , 巧克力就是可以促进多巴胺分泌的“开关”之一 。
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