从进化史看梦的背景

何故做梦?有何作用?对这类问题,只能答以“因为有那样的大脑”。

生命在地球上诞生了,并没有什么先验的设计思想和目的。尔后谋求自身的生存乃是最高目的。由此发展出各种生存战略,并适应地表生物圈,经时久远,进化成今天这样的生物。

生命适应地表环境条件,将一天的作息周期节律迅速输入设计图中,便成为生物钟。动物们在休息期间肌肉松弛、肢体不动,成功地获得了个体安全和保存了能量。

拥有大脑的脊椎动物的出现,使纯按生物钟程序的休息变得不够充分,于是新的针对大脑休息的睡眠分化。随着脑的发达,鱼类或两栖类的原始睡眠开始向中间睡眠这种较进化的爬虫类睡眠转换。而经常调整内部环境的鸟类和哺乳动物则分化出两种真睡眠REM(Rapid Eye Movement快速眼球活动)睡眠和NonREM睡眠。其中,REM睡眠较古老,其原型可能是中间睡眠。

做梦是因为我们的大脑具有古老的结构和古老的睡眠。那么,为什么古老的睡眠会产生梦呢?

REM睡眠和做梦

进入REM睡眠时,恒温态的体内环境或巨大的大脑皮层尚未完成,所以想象未来形象的系统设计也不活跃,只是对解除骨骼肌腱紧张、降低体温、冷静人脑、降低意识水平的变温动物,REM睡眠才成立,即让大脑皮层休息的技能尚不成熟,才产生了REM睡眠。REM睡眠时大脑皮层部分处于激活状态,出现醒时才有的脑波。梦的背景是神经活动,如引发眼球快速活动或骨骼肌腱的突发性痉挛;血压或体温不规则升高;男性阴茎或女性阴蒂的无意识勃起等。

REM睡眠最重要的作用是巧妙地完成NonREM睡眠和醒态的过渡。NonREM可以说是大脑新开发的“高技术睡眠'它能能动地降低意识水平和体温。由于与醒态性质相反,因此突然从NonREM睡眠醒来很不舒服。作为过渡的有效方法,重新看待REM睡眠时,则REM睡眠的欠缺等于大脑平静休息的能力和调节体温能力的欠缺。它能使大脑接近于准醒态或使体温上升。但REM睡眠也使大脑随便活动,产生怪诞的梦。和醒态下负责统管的大脑皮层活动不同 · 而是在意识上反映出REM睡眠特有的随机神经活动,成为非现实乃至超现实的梦。加之,REM睡眠与醒态接近,具备易于回忆梦境的条件。

NonREM睡眠也做梦,但印象不如REM睡眠中做的梦深刻。其时能发现大脑神经活动相对减弱,睡眠深度愈浅,意识水平愈高,愈易做梦。但是NonREM睡眠不利于梦的回忆,因为入睡深度愈深,到觉醒所经历的时间愈长,想起梦也就愈难,做梦的体验也难以留在记忆中。

梦与脑的信息处理

REM睡眠时,大脑皮层处于准觉醒态,且向脑的输入减少。以此为良机,可以认为能在脑内重组信息,因此,REM睡眠时的梦对信息处理和记忆过程多多少少有某种作用。其代表性的观点列举如下:

“梦是为了遗忘”。这是克里克 · 密齐森假说。该假说认为,醒态时进入大脑的信息并不都有用和必要,消除多余甚至有害信息的处理,即“反学习"便作为梦而得以表现。

文森假说则认为“梦是为了记忆”,醒时摄入大脑的信息中,重要的部分在REM睡眠中再现,并作为记忆得以巩固的过程便是梦。文森强调,睡眠时和清醒时一样,海马体出现波活动,于梦中有对生存的积极意义。

贺伯森 · 马卡利假说(激活、合成假说)认为“梦既非为了忘却也非为了记忆”。REM睡眠之际,脑体内部产生的神经信号激活大脑皮层,并合成梦。主张梦中隐含相应的心理意义。

居维特假说认为“梦是模拟试验”。即REM睡眠时,中枢部的脑和末梢部的感觉或运动的执行器官分离,只在脑内试行醒态时应执行的行为模拟——反映成梦。这与出生前后脑急速发达时REM睡眠多的事实相关。

梦研究的新尝试

笔者使用双极子跟踪法分析睡眠中的人脑。该技术的特点是:以多信道脑波信号为基础,能够瞬时或时刻追踪整个脑中显示出最强烈活动的神经群的存在部位。最大的优点是不必将电极插入脑内。由此了解到,睡眠时优势的神经活动总是趋向脑的中心部位。这里,“促进睡眠的脑”包括间脑、中脑、脑桥、脊髓。相反,大脑皮层在醒态显示激烈的神经活动,而在睡眠中几乎不活动。同时,还了解到,在睡眠的不同阶段促进睡眠的脑的活动图式在空间或时间上都有变化。从醒态到睡眠的过渡期乃至浅的NonREM睡眠期,几乎所有的活动部位都存在于促进睡眠的脑所限定的范围,时域上也颇稳定。之外,在海马区出现过0波活动的例子。

一进入深的NonREM睡眠,几乎所有的活动部位都集中到范围限定得很狭窄的大脑中心区,在时域上也更稳定。这说明,只有促进睡眠的脑在活动,睡眠的大脑则在休息。然而一进入REM睡眠,活动部位就不限于促进睡眠的脑,而是广泛分布到它附近的大脑边缘系统,或后侧皮层(视觉区),时域上的变化也很多,说明促进睡眠的大脑的活动样式明显变化,激活了“做梦的脑”。

有趣的是,记忆存储库——海马体出现活跃的神经活动。脑桥、丘脑、视觉皮质,脑桥、丘脑、海马三者之间,或丘脑、视觉皮层、脑桥、海马四者之间似乎出现了交互通信现象。这些事实也许提供了分析梦中信息处理的线索,即可能证实如下假说 :REM睡眠起重组信息、整理记忆的作用。另外,对照记忆结构,电源部位偏在于左右海马体的某一方,该事实也引人注目。

结 语

REM睡眠确乎有重组信息并整理记忆的功能。然而,仅从生理学的观点来看,伴随做梦的信息处理即使有辅助价值也没有本质意义,因为睡眠本来就不是一种适合信息处理的状态,深的NonREM睡眠更是如此。但是,浅的NonREM睡眠屏蔽乃至抑制信息的功能不充分REM睡眠更缺乏这种功能,因此才采取了幻想或做梦的形式,处理残存在记忆中的信息的。

[电子情报通信学会志,(日)1995年第1期]