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睡眠的识别与时间感的扭曲

人类具备天然的“睡眠识别力”,无论是判断别人还是自己。别人睡着的迹象包括:典型的平躺姿势、肌肉放松、缺乏互动反应、状态可逆(可以被叫醒),以及昼夜节律规律。判断自己是否睡着,则依靠两点:一是外部意识丧失,感官信号在丘脑被阻断,无法进入皮层;二是时间感的消失或扭曲。睡眠让我们失去清晰的时间意识,但大脑在无意识中却能精确计时——比如能在闹钟响前几分钟自然醒来。

梦境则带来另一种奇妙体验:时间膨胀。短短五分钟的打盹,梦中可能仿佛经历了一个小时。这种差异的线索来自动物实验。研究发现,大鼠在清醒时学习迷宫的神经放电模式,会在睡眠中反复“回放”,尤其是在快速眼动(REM)睡眠阶段。而回放速度比清醒时慢2到4倍。这种神经时间的减速,正是我们在梦境中感受到时间被拉长的可能机制。

婴儿的启示:两种睡眠模式

1952年,阿塞林斯基和克莱德曼通过多导睡眠图(Polysomnography, PSG)首次揭示,人类的睡眠并不是单一的,而是由两种不同模式交替循环组成:非快速眼动睡眠快速眼动睡眠。阿塞林斯基在研究婴儿时发现,在某些睡眠阶段,婴儿的眼球会在眼皮下快速转动,同时大脑活动极其活跃,几乎与清醒时无异。而在另一阶段,眼球停止运动,大脑电波则呈现缓慢起伏。这两种状态会在整夜中反复交替出现。

进一步的研究显示,REM睡眠与做梦紧密相关,因此常被称为“有梦睡眠”;而NREM睡眠被细分为3个阶段,数字越大睡眠越深,阶段3尤其难以被唤醒。

睡眠周期的动态交替

人类的睡眠并非一气呵成,而是由非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠交替组成的周期。每90分钟,这两种状态会完成一次“交接”,形成一夜数次的睡眠循环。但这并不是均匀分配的:前半夜以深度NREM为主,帮助清理无用信息、削减冗余连接;后半夜则以REM为主,通过做梦强化记忆与神经网络的整合。

这种分布像雕塑过程:先用NREM去除多余的“黏土”,再由REM加细节。几轮往复后,大脑得以同时完成清理与巩固。风险在于,如果你过早起床,就会丧失60%~90%的REM睡眠;而如果入睡过晚,则会缺少关键的深度NREM睡眠。缺失任何一方,都会像营养不均衡一样,给大脑与身体带来长期损害。因此,规律且充足的睡眠,是维持健康和认知功能的关键保障。

REM与NREM的脑电波差异

REM时,大脑电波高速且混乱,每秒约3040次波动,类似快速鼓点,因不同区域同时处理不同信息而缺乏节奏感。进入非快速眼动睡眠后,电波明显减慢,每秒24次,节奏规律且高度同步,这就是“慢波睡眠(slow-wave sleep)”。其中的“睡眠纺锤波”像保护者,帮助屏蔽外界噪音,守护深度睡眠。慢波主要从额叶中央产生,像声波一样向后传播。

科学家起初以为这种缓慢波动代表大脑休眠,但事实相反,它是一场宏大的神经元合唱,展现惊人的同步与协作。其意义之一是帮助记忆巩固,把短期记忆传输到长期储存,就像AM广播能传播到远距离一样,慢波电信号也实现大脑不同区域间的远程交流。

快速眼动睡眠(REM)与梦境

快速眼动睡眠的脑电波模式几乎复制清醒状态,甚至某些脑区活跃度比清醒时高出30%。因此REM又被称为“异相睡眠(paradoxical sleep)”:大脑清醒般活跃,身体却完全瘫痪。这种“张力缺失(atonia)”由脑干信号控制,避免人把梦境动作付诸现实,从而保护个体免于危险。在REM中,丘脑再次打开,但输入的不是外界感官,而是情感、记忆与动机。于是,大脑仿佛进入剧场,将过往经历与新信息整合,生成梦境,也促进创造力与解决问题的能力。REM阶段最显著的生理特征是眼球的快速左右运动,这不仅仅是追随梦中画面,而与大脑在此阶段的特殊生理机制紧密相关。