科学首页 > 生命医学 > 新闻列表 > 正文

北大教授造出"解梦机" 通过脑电波能"读"梦类型

http://www.kexue.com 2011-05-13 09:45:58 北京科技报  发表评论

  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,但色温可以透过眼皮,被视神经捕捉、传递给相关的脑区,从而刺激脑区作出不同的反应,影响他的梦境。

  由于实验的时间已接近中午,躺在床上的男子并没有真正睡着。电脑屏幕上,记录5个睡眠阶段的对话框也一直处于空白状态。

  用声、光、床位干预梦境

  目前,“睡眠与梦的监测与干预系统”已经获得了国家专利;并于今年3月底,在海淀区质监局通过了企业标准的备案。它具有睡眠质量分析、梦的分析、梦的诱导三个功能。

  研发者沈政希望,这一系统可以为那些受睡眠不良困扰的人们,解除苦恼。

  人在一夜的睡眠中,会有6~8个周期。每一个周期大约为一个半小时;从“试睡期”开始逐渐进入到“快速眼动期”、“深睡期”。而后,又开始从“试睡期”循环进入第二个周期。这期间,会出现4~5次梦。

  利用这个系统,就可以分析人们是在每一个周期中的哪一个阶段睡眠不好,这有助于明确睡眠问题发生的点。同时,还可以监测梦发生的次数、所占用的睡眠时间和比例;对于根据梦境中透露出来的情绪反应,读出梦的类型,以声、光、床位的调动进行刺激、诱导,改变梦中的恐惧、紧张、激动等情绪反应。

  不过,这些都还需要更多的实验,过程会十分麻烦。

  睡眠的实验不是躺下就可立即进行的,最好的实验时间是在夜里。要记录一个被试者的实验数据往往需要3~4天。因为有很多人一旦改变了睡眠环境,睡眠的质量也可能发生改变,因此,至少要两天的时间来适应环境。而每一次测试,也都得通宵进行。

  如果要进一步辨别美梦、恶梦,还需要用更多的电极来设置实验。

  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。

  要像测地震一样,测出脑电波的“震中”位于哪里,需要从鼻子插入电极,直到颅底;靠近眼眶上方、两个脑半球的位置,那是内侧前额叶的底部。而这会使得人难以忍受。

网友评论以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点 已有条评论