重磅综述：神经影像技术揭示梦和噩梦的生物学机制

因为首次在人类中描述快速眼动睡眠(REM)这一种睡眠阶段时，从REM中醒来的人经常报告自己在做梦，因此早年梦被等同于REM。而且这一概念似乎也与该睡眠阶段的电生理学特征相一致：闭合眼睑下的眼球运动，好像该睡眠者正在观察动画场景；快速但不同步的EEG活动提示人可能处于某种意义上的清醒状态，但因为肌无力而无法做出梦里的动作。

随后，研究人员使用开放式问题（如“在被唤醒之前您在想什么？”）发现梦不仅发生在REM中，也可能发生在非快速眼动睡眠(NREM)中，而NREM具有与REM完全不同的全局EEG特征和神经调制特征。

这一发现极大地挑战了REM等于梦的假设，并强调一个事实：梦是一种主观体验，可以从睡眠阶段中分离出来。此外其他研究表明，睡眠不是一种同时影响所有大脑区域的广泛现象，而是局部发生和局部调节的现象。

在过去的几十年中，睡眠医学得到了快速发展，但是梦的现象学和生理学却始终被忽视。尽管梦的确切功能尚不为人所知，但由于神经成像技术的最新进展，现在将梦想特征与大脑活动的特定模式联系起来成为可能，由此催生了一种新的梦科学。

神经系统疾病患者中发生的某些情况，例如清醒梦和失眠症，不仅具有诊断价值，而且还为了解梦提供了一个窗口。这些特殊情况表明，梦可以反映在生理信号、行为和大脑活动模式中，并且身体可以制定梦的内容。

在本综述中，作者利用来自各种研究领域的证据来评估新的影像技术如何揭示梦的特征与大脑活动的特定模式之间的相关关系，进一步评估了包括神经系统疾病和清醒梦在内的特殊情况如何有助于阐明梦的基础，并且考虑了梦如何对睡眠和神经系统疾病具有诊断意义。

梦的功能和神经生物学

关于睡眠功能的理论几乎没有涉及到梦的功能，这两者确实应该区别开来。睡眠功能理论认为梦是睡眠的守护者、是结合着记忆巩固的消极的负面情绪、是对威胁和社会挑战的模拟、是戏剧，又或是对基因个性化地重编程或仅仅是偶发现象。这些理论尚未达成共识，因为要检验梦中思想对醒后的思想和行为是否产生后果/产生何种后果是颇具挑战性的。

REM梦和觉醒后认知之间的差异至少部分反映在脑血流和葡萄糖代谢的区域模式上。与觉醒状态相比，REM的特征在于边缘和半边缘区的活动和血流增加（杏仁核复合体、海马结构和前扣带回皮层），这被认为可以解释梦中的情感方面。它的特征还在于额顶联合网络的相对静止，这可能导致梦境中缺乏典型的洞察力和控制力。后颞枕皮层也被激活，这与梦的视觉本质相符。

脑电图慢波是NREM的定义特征，可能是睡眠意识消失的基础。慢波反映了丘脑皮层神经元的神经元沉默（关闭期）与神经元发放（开启期）交替出现，每个持续几百毫秒。关闭期已被证明会导致皮层皮质沟通的崩溃，从理论上讲，这是产生意识体验的重要前提。

在疾病状态下的梦

通过研究患有孤立性REM睡眠行为障碍、帕金森氏病、发作性睡病和唤醒障碍的患者，在神经系统和睡眠障碍的异常梦方面取得了进展。这些疾病会被关注是因为它们大多数都会影响REM和梦境。此外，唤醒障碍影响NREM，且会导致患者做出梦中的行为。

图1 REM睡眠行为障碍——梦的行为表现

正常的REM与脑桥和延髓中能抑制运动的活跃机制相关，会导致身体肌张力降低（或无力）。当这种机制受损时，患者在REM期间会表现出运动、面部表情、发声和行为（图1）。大多数受影响的患者最终发展为帕金森氏症或痴呆，几乎全部以突触核蛋白病（帕金森氏病、路易体痴呆或多系统性萎缩）的形式出现。

帕金森患者有许多睡眠问题，包括失眠、白天过度嗜睡和恶梦发作。尽管他们的梦回忆频率和梦报告时长正常，但他们的梦与健康人的梦在质上有所不同。1/3的帕金森患者报告梦很生动、噩梦发生率很高，尤其是在采用多巴胺能疗法时。患者梦境中的情绪低落和奇异感（与对照组相比）与杏仁核和中额前额叶皮层厚度有关，这是当前梦境和睡眠中情绪调节模型所牵涉的两个关键结构。但是，最显着的变化是高达60％的帕金森氏病患者存在REM睡眠行为障碍。在帕金森氏症的早期阶段，REM睡眠行为障碍是幻觉、思觉失调和痴呆症随后发展的主要决定因素。

表1 两种主要NREM和REM异睡症的区别

NREM异睡经历在质量和数量上与REM睡眠经历（包括与REM睡眠行为障碍有关的梦）在质量和数量上有所不同，梦境经历的特征可以帮助区分NREM失眠与REM睡眠行为障碍（表1）。在NREM失眠症中，类似梦的经历通常很短，仅包含一个视觉场景，并与包括忧虑、恐惧或恐怖在内的负面情绪有关，内容经常涉及不幸和灾难，并有即将死亡的危险。

结论

神经影像技术的最新进展已使研究人员能够将各种现象学的梦特征与众所周知的大脑激活模式关联起来，以识别梦和梦中回忆的脑电标志，甚至可以实时预测梦和梦的内容。将来，应该为研究开发一些模型，包括在REM期间在睡眠者和实验者之间进行双向通信、在睡眠期间进行有针对性的记忆激活以及其他一些新技术等。

编译作者：Sybil（brainnews创作团队）

校审：Freya（brainnews编辑部）