北大教授造出"解梦机" 脑电波能"读"梦类型

北京科技报 4130 2011-05-13

核心提示:人情绪的波动与很多脑区都有关系。大体上,紧张、焦虑、恐惧的情绪主要与杏仁核关系密切,凡有危机生命的情形,杏仁核都会最快作出反应。对于愉悦的情绪,扣带回附近的脑区活动会表现得明显。

    5月5日,海淀区一栋办公楼顶的小实验间内,一名男子将一个带着16个电极的“薄帽子”箍在头上,然后在一张特制的床上躺了下来。

    这16个电极,分布在这名男子的额头、头顶、后脑勺、两侧太阳穴等部位的附近,分别要采集来自他大脑额叶、顶叶、枕叶、颞叶等脑区的脑电波。隔着床帘,研究人员在电脑上打开了一个系统,点击“开始测试”。电脑屏幕上,一个对话框中出现了16条颜色不一的波形图。

    不过,研究人员的目标并不是这16组波动、流淌的曲线。在流淌着的波形图旁,另一个对话框中的数据,才是他们真正的目的。研究人员想从这些数据中,读出男子睡眠中的状态。包括他有没有做梦、做了什么类型的梦、能用什么方式去干预他的梦。

    这是一个“睡眠与梦的监测和干预系统”,由北京大学心理学教授沈政和两名合作者研发。
 
    “啪-啪”两声测出正在做梦

    对话框被分成了5段,对应着“试睡期”、“浅睡期”、“中睡期”、“快速眼动期”和“深睡期”。它们正好组成了人体一个完整的睡眠周期。

    当人体处于比较平静的状态时,就会出现平缓的阿尔法波。在“试睡期”,人会产生想睡觉的感觉,这时脑电波以a波为主,有一些散在的、比阿尔法波还要慢的德尔塔波。到了“深睡期”的时候,德尔塔波就会占主导。

    其中,“快速眼动期”最让研究人员感兴趣。

    因为随着睡眠深度的加深,脑电波的节律会变慢,同时肌肉的张力也会变得越来越小、体温也会下降。但在“快速眼动期”,眼睛会一秒钟一次的跳动,脑电图会一下子从德尔塔波等慢波,跳到“试睡期”,甚至接近清醒的时候。但此时,肌肉的张力和体温却和“深睡期”相差无几。

    在“快速眼动期”,90%以上的情况都会做梦。如果把睡眠中的人叫醒,大多数人都能记住梦境,内容往往与生活事件无关,伴随着恐惧等大的情绪变化。而在“中睡期”和“深睡期”,要是做了梦,大多也记不住;即使能回忆起来,内容也和白天的生活事件相关。

    在实验间里,只要被测男子进入了“中睡期”,研究人员就会通过系统,开始向他发出“啪-啪”的声音。这两个“啪”声的声调、音量完全一样,时间间隔大约在半秒钟。在第一个“啪”声响起之后,男子的脑区会在50毫秒左右作出反应,出现一个正波P。当第二个“啪”声响起的50毫秒之后,脑区会再一次作出反应。

    不过,大脑对第二个“啪”声的反应,会弱于第一次。这种现象在认知科学上有一个专业的名字——P50抑制。它被专门用来监测大脑的兴奋性水平。

    当人体处在睡眠中,P50抑制会表现得不兴奋。假如听觉皮层、视觉皮层、负责运动神经的脑区皮层出现了和清醒时一样的兴奋,就表明大脑在做梦。因为在夜间,人体不会有其他的心理活动让大脑产生兴奋了。

    脑电波“读”出梦的类型

    在后脑勺对应的位置,是大脑的枕叶所在,视觉皮层就主要分布在那里。如果熟睡中的人,视觉皮层表现出了兴奋,表明他正在做一个以视觉为主的梦。由于在白天,人们的五官中,视觉获取的信息最为主要,高达70%~80%,因此,以视觉为主的梦境十分常见,比如,遇见了一个久未谋面的昔日恋人。

    同理,如果分布在大脑侧方颞叶的听觉皮层兴奋了,就说明梦主要与听觉有关。在对应着头顶的顶叶和前额的额叶之间,是一个中央区,它是负责运动感觉的神经所在。在睡眠中,运动系统如果受到了抑制,长时间地保持一个姿势、身体的一部分被压住等,就会将信息传递到这里,做出与运动有关的噩梦。

    比如,人们会梦到自己被追赶,于是,拼命地往前跑;或者不知道什么原因,莫名其妙地就从高处坠落。其实,如果调整一下姿势,噩梦可能就会改变。

    研究人员点击了一下电脑上分析系统的按键;男子卧着的床开始缓慢地向右侧倾斜。屏幕上,显示着由床脚上方的摄像头所传来的画面;研究人员用鼠标调整着床体的倾斜角度。在电脑的控制下,这张床还可以上升、下降、左右倾斜,以及将床头扬起等。

    如果做了一个以视觉为主的噩梦,床尾一个盘状灯就会发出红、绿、黄、蓝等柔和的彩光,有节奏地闪动。

    国外有研究发现,温和的颜色会让人做愉快的梦;而强烈、刺激的冷色会诱导噩梦。虽然熟睡中的人不可能看清楚图像

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