1睡眠的睡梦疾病恶梦曾经持续几个月以每周梗概两次的频率困扰着索尼娅，这些可怕的中治夜晚让她感应困乏、易怒和情绪耗竭——这是睡梦“梦魇障碍”的症状体现。这种状态可能零丁发生，中治也可能与创伤后应激障碍或焦急症等更深条理的睡梦问题并存。为了医治梦魇障碍，中治瑞士日内瓦年夜学病院的睡梦睡眠专家们提出了“意象重演”疗法。在这项医治中，中治索尼娅需求在苏醒时为一个蹩脚的睡梦黑甜乡创造一个踊跃的终局，并天天训练。中治对黑甜乡全新的睡梦踊跃解读每每会延续到睡眠中，从而削减恶梦发生的中治频率。但这个要领并不老是睡梦有用，是中治以索尼娅到场了一项新研究来测试革新后的新疗法。新研究哄骗睡眠的睡梦气力来强化意象重演疗法孕育发生的相干影象——在索尼娅的例子中，这些影象是她苏醒时训练过的对恶梦的踊跃解读。在随后两周的每个晚上，索尼娅会在家中一个平静的处所花上五分钟抓紧身心，并想象梦里那条穿过丛林的路会通向一扇门，门后则是敞亮、多彩、布满安全感的旷野。在索尼娅和其余17名梦魇障碍患者重演踊跃黑甜乡的内容时，会佩带一副每10秒钟播放一次钢琴和弦声的耳机，如许和弦的声响会与踊跃的黑甜乡情节接洽起来。在为期14天的每个夜晚，患者睡觉时城市佩带一款睡眠工程头环。该头环可以检测到患者进入到疾速眼动睡眠阶段的时间。在这个睡眠阶段，人们的黑甜乡每每是最为活泼的。而当患者做梦时，头环会以不叫醒患者的音量播放他们在苏醒时听到的钢琴和弦。在睡眠中，年夜脑会重放当天的某些影象，将它们深深“印”在神经元中从而持久贮存上去，这个历程被称作影象巩固。在这项恶梦研究中，钢琴和弦会提示受试者那些更踊跃的黑甜乡内容。“咱们想要加强这些特定的影象。”带领这项研究的瑞士日内瓦年夜学精力病学家拉姆普罗斯·佩罗甘夫罗斯说道。这种新疗法削减了患者的恶梦并增长了踊跃的黑甜乡。“纵然你在苏醒时仅仅从头归纳了恶梦中的某一个场景，其余类型的恶梦也会削减，”佩罗甘夫罗斯说道。研究职员在2022年的一项陈诉中指出，在黑甜乡重演时听到钢琴和弦并在睡眠中播放的医治效果，较着比没有钢琴和弦插手的医治效果更好。就索尼娅而言，她已不再做恶梦，情绪也有所恶化。改善睡眠可能是挣脱这一复杂困境的新路子，无论是恶梦照旧情绪、影象或静止技术受损等问题，都可以或许在睡眠中获得帮忙。“睡眠是一个毫无防御的历程。在这段时间里，咱们暂时封闭了执行节制、感性思索、逻辑决议计划和激动节制等生理功效。是以，在睡眠中施加给年夜脑的刺激可能会以一种差别的，甚至更为有用的体式格局被处置惩罚。”哈佛年夜学医学院的认知神经迷信家罗伯特·斯蒂克戈尔德如是说。研究职员可以或许应用多种技能来“进入”并把持睡眠，例如对患者的年夜脑举行电刺激，或许应用声响、气息来重现某些特定的履历。虽然很多技能的目的是更好地帮忙咱们相识睡眠在影象和认知中的作用，但它们也有助于中风患者的痊愈，或许延缓老龄化惹起的掉忆问题。这些技能甚至可以用来削弱和特定影象相干的不良情绪，从而缓解创伤后应激障碍、焦急、抑郁或其余生理康健问题。美国东南年夜学的影象和睡眠研究专家肯·帕勒暗示：“我但愿可以或许找到新的要领，帮忙人们在早上起床时有一个愉悦的表情。”为了使这些要领越发实用和易于普及，研究职员正在开发一系列可以让人们在家中应用的睡眠工程设备。专家暗示，某些设备进入临床还需求更多的时间，这种技能的潜在危害也需求咱们连结小心。干涉干与影象可能会孕育发生意想不到的负面成果，好比激发的不不变反而会拦阻进修。加利福尼亚年夜学洛杉矶分校的神经迷信家吉娜·波说道：“咱们的相识还不敷深切，像一个踉跄学步的孩子。咱们可以走路，却不晓得本身要走去哪儿，也不晓得该怎样防止伤害。”2睡眠与影象几千年来，学者们始终预测睡眠对影象可能有所帮忙。公元一世纪，古罗马作家和西席马库斯·法比尤斯·昆体良写道：“一晚睡眠会极年夜地加强影象。”然而，这个历程的细节直到20世纪脑电图被发现后，才逐渐清楚起来。这种要领经由过程在受试者的头皮安顿电极，来记载人类脑勾当的电旌旗灯号。它催生了一系列研究，注解睡眠中的年夜脑会根据本身的生物电节律运行。咱们的睡眠周期约莫每90分钟反复一次，一整夜的睡眠凡是会履历四到六个周期。第一个周期最先于浅睡眠期间，它包罗两个较着的阶段。在第二阶段，神经元会孕育发生一种被称为“睡眠纺锤波”的电旌旗灯号——当迷信家将其绘制成电压随时间变化的图表时，这种旌旗灯号的外形呈纺锤形，就像是环绕纠缠在棍子上的羊毛。浅睡眠会逐渐过渡到深度的“慢波”睡眠期间，在这个阶段中，纺锤波会连续存在，同时年夜脑中还会陪同有节拍的慢速电旌旗灯号，叠加着高频的“涟漪”旌旗灯号。在第四阶段，也就是疾速眼动睡眠阶段，年夜脑神经元的勾当则更靠近于苏醒状况，人们凡是会履历奇异的黑甜乡并呈现情绪冲动的体验。研究职员猜度，睡眠时期的某些年夜脑勾当可能有助于影象造成。20世纪70年月，剑桥年夜学三一学院从事计较神经迷信研究的戴维·马尔提出了一套实践模子，切磋年夜脑怎样将新信息与已有履历整合。在这个模子中，海马体在白日卖力存储新造成的影象。可是这些影象陈迹在刚造成、人还未入睡时比力懦弱，经由过程睡眠它们才会获得增强，然后转移到年夜脑的新皮层，与已有影象整合在一路，持久存储上去。在1994年一项具备里程碑意义的研究中，研究职员经由过程记载年夜脑电旌旗灯号发明，海马体在慢波睡眠时期会重现白日的神经勾当来强化影象。在该试验中，当年夜鼠在苏醒状况下穿越迷宫时，海马体神经元之间揭示出的勾当模式反应了年夜鼠在迷宫中的位置。当年夜鼠入睡后，研究职员发明了不异的神经勾当模式，就似乎年夜脑正在排演穿过迷宫的路径，以此增强相干影象。10年后，迷信家应用正电子发射体层成像技能得到了人类在睡眠中重放影象的证据——PET可以检测血液流动，帮忙迷信家们不雅测神经勾当。他们发明，受试者白日在虚构城镇中进修步履路线时活跃的脑区，在晚上的深度睡眠中会被从头激活，而这些区域的活跃水平与一小我私家记住这些路线的能力紧密亲密相干。正如马尔猜测的那样，海马体的影象重放对影象巩固至关主要。它对特定影象举行标志并将其生存上去，同时逐渐淡化一样平常糊口中的其余事务。睡眠的要害在于辨认出那些你不想健忘的影象。到了21世纪初，迷信家曾经熟悉到，深度睡眠中年夜部门波幅较年夜的脑电旌旗灯号发源于年夜脑的决议计划中央——前额叶皮层。这种旌旗灯号像安静海面上的海浪，在年夜脑中畴前向后平稳流传。对植物和癫痫患者的研究提醒，睡眠时期还存在其余与影象历程无关的神经节律。好比来自海马体的涟漪波旌旗灯号也可能反应了影象重放，这一旌旗灯号经常与来自丘脑的纺锤波的波谷叠加呈现。当人苏醒时，丘脑作为中继站，未来自觉得器官的特定信息传送到年夜脑皮层进一步加工。但当人们睡着后，它会屏蔽年夜部门外界旌旗灯号，是以个别险些对周围情况浑然不觉。乏味的是，吉娜·波的研究发明，睡眠中每分钟孕育发生的纺锤波数目与个别的进修能力无关。此外，另有一个更为惊人的偶合，涟漪波和纺锤波都跟着慢波的升沉而上扬和降落。这种征象可能并非偶尔，而是与人类演变互相关注。只管云云，在研究者找到干涉干与这一历程的要领之前，年夜脑在睡眠时期对影象举行阐发和整合的证据仍旧是直接的。今朝任职于德国图宾根年夜学的举动神经迷信家扬·博恩想晓得：“咱们是否可以或许操控这些睡眠波形？”他和其时在德国吕贝克年夜学的团队发明，向睡着的受试者头皮施加振荡电流刺激，可以或许增长慢波的振幅。他们在2006年揭晓的一篇论文中陈诉称，这种操作加强了影象。可是，电场在年夜脑褶皱布局中的变化险些是不成猜测的。是以，团队转向了声响刺激。博恩以为这种旌旗灯号的处置惩罚历程更为靠得住，它哄骗咱们的生物通道：耳朵。研究职员在睡眠者的慢波进入到回升阶段时，同步播放稍微的滴滴声。只需向受试者播放一个晚上，这种声响就能极年夜地加强慢波和纺锤波的振幅和连续时间。该团队2013年陈诉称，与仅履历睡眠的对照组比拟，这种干涉干与办法显著提高了试验组对120组配对单词的影象。这项研究间接将睡眠中的慢波振荡与影象接洽起来，并展现了哄骗慢波睡眠来改善影象的后劲。“这是一个对于睡眠工程的设法，”帕勒提出：“咱们可否让这种心理历程运转得更有用？或许说，假如它的效果不敷好，咱们可否举行调解，让它更好地阐扬作用？”跟着春秋增加，慢波会削弱，这可能注释了朽迈带来的影象阑珊问题。那么，加强慢波是否可以延缓影象阑珊？美国东南年夜学的神经学家罗尼尔·马尔卡尼和菲莉丝·徐与帕勒等人互助，乐成天时用声响刺激加强了轻度认知障碍患者对词组的影象能力。他们的研究发明，声响刺激提高了9名受试者中5人的影象体现。然而，这些干涉干与办法只连续了一晚。在现实使用中，抵御影象阑珊很可能需求更持久的医治。实践上，在睡眠时期经由过程内科手术植入的电极刺激年夜脑，可以连续加强影象。加利福尼亚年夜学洛杉矶分校的神经内科大夫伊扎克·弗里德和共事在2023年揭晓的一项研究证实，迷信家可以哄骗深部脑刺激来连续加强影象。弗里德曾在重度癫痫患者的年夜脑中植入电极以检测癫痫爆发。不外，当这些患者处于睡眠且未发病状况时，他会哄骗电极探测并转变他们的慢波振荡。在慢波回升时期，此中一个电极会收回电脉冲来加强“涟漪波、纺锤波和慢波的三重同步”，弗里德注释道。成果显示，一切在前一晚接管前额叶皮层电刺激的6个受试者，对图片配对的影象体现比未接管电刺激时更好。并且，他们影象加强的水平与年夜脑电旌旗灯号模式的变化无关。“咱们正在转变睡眠的布局，”弗里德说，“咱们的方针是测验考试开发一种影象辅助装配或影象神经假体设备”——近似于听力障碍者应用的人工耳蜗。3影象激活除了经由过程加强睡眠中年夜脑的电旌旗灯号来晋升全体影象体现外，迷信家还发明了很多其余要领，但仅限于加强一段特定影象。这类计谋的初次测验考试哄骗了气息。在博恩团队2007年陈诉的一项研究中，当受试者进修去记住物体在网格中的位置时，会被要求嗅闻玫瑰的喷鼻味。随后，一部门受试者会在睡眠时再次接触这种玫瑰喷鼻味。成果发明，比拟那些未在慢波睡眠阶段接触到气息或仅在疾速眼动睡眠阶段接触到气息的人，在慢波睡眠中嗅到玫瑰气息的受试者影象体现有显著晋升。脑成像成果显示，玫瑰气息激活了年夜脑海马体的勾当，进一步注解嗅觉刺激加强了相干影象的重放。两年后，帕勒和共事发明哄骗声响可以做近似的试验。研究者让受试者记住电脑屏幕上50个物体的位置，并在出现物体图片时播放对应的怪异声响。例如，当受试者看到一张猫的图片时会听到喵喵啼声，看到水壶时会听到烧开水的鸣响声。随后，迷信家在受试者昼寝时播放了此中25个声响。成果发明，受试者对昼寝中播放了声响的25个物体的空间位置影象，好于没有播放对应声响的物体——假如受试者在昼寝时期听到水壶响声而不是猫啼声，受试者更能正确地回忆屏幕上的水壶位置，而不是猫的位置。帕勒将该试验范式定名为标靶影象再激活，它作为一种加强特定影象的体式格局而遭到学界存眷。2022年，其时帕勒的研究生内森·惠特莫尔发明TMR可以或许加强受试者对面貌和姓名的影象，而且这种晋升效应在慢波睡眠最长且不中止的受试者中效果最好。帕勒以为，这种要领可以帮忙有影象问题的老年人记住对他们主要的事，好比他们孩子的姓名。TMR还可以提高步伐性影象，这是诸如吹奏钢琴曲和篮球跳投得分等技术的根蒂根基。人们在睡了一觉之后，可以或许更快地执行此前习得的手指举措序列。假如在慢波睡眠时期从头激活这段举措序列的影象，例如播下学习每个手指举措时听到的调子，那么体现会进一步提高。相似的要领还可以帮忙中风患者加速痊愈。这些患者的基本举措因病受阻，在痊愈历程中需求天天反复训练。帕勒暗示：“假如你想应用牙刷或拿起盐罐，你需求抉择性地节制某些肌肉来实现该举措。”为了提高中风患者对肌肉的节制，美国东南年夜学的神经学家马克·斯拉茨基开发了一个20世纪80年月气势派头的视频游戏。游戏中，用户需求节制一到两块肌肉，将鼠标光标从屏幕中央挪动到周围的八个方针之一。在2021年的一项研究中，帕勒、斯拉茨基和共事发明，TMR可以提高受试者在这个游戏中的体现。在挪动光标对准方针时，20名康健的成年受试者会听到一个怪异的声响，好比猫啼声、鼓声或钟声。颠末几个小时的训练后，他们接着最先一段90分钟的昼寝。当受试者进入慢波睡眠时，会听到部门训练中呈现的声响，这些声响每隔五秒播放一次。醒来后的测试注解，受试者在实现该使命的速率、效率和肌肉抉择方面都有所提高，可以或许更好地实现与昼寝时期播放声响相干的红方块方针的挪动。帕勒、斯拉茨基和共事正在手臂步履未便的中风患者中测试这个步伐，判定它是否有用。今朝，前沿研究将声响影象线索与睡眠慢波同步播放，从而晋升TMR的效率。威尔士卡迪夫年夜学的神经迷信家佩内洛普·刘易斯以为：“播放触发声响的机会很是主要。”她和共事发明，这种技能可以晋升人们对物体之间关系的进修能力，但条件是只有当声响线索在慢波的波峰播放时才有用。此外，英国牛津年夜学认知神经迷信家伯恩哈德·斯塔雷辛纳和埃塞克斯年夜学生理学家洪越·V.吴的研究注解，当特定声响线索与慢波回升阶段同步时，动词-图片联系关系影象可以获得显著提高。此外，在此阶段播放声响线索可以或许延伸慢波的连续时间，并增长相干纺锤波的振幅。干涉干与慢波睡眠还可以改变与特定影象绑定的不良情绪，具备晋升生理康健的后劲。在一项2023年揭晓的研究中，喷鼻港年夜学认知神经迷信家胡晓天晴共事哄骗TMR旋转了一段影象带来的消极情绪，要领是在睡眠中将这段影象与踊跃情绪词汇成立接洽。他们先让受试者将有意义假词与给人带来负面情绪的图片接洽起来，造成不良影象。然后在慢波睡眠时期，将有意义假词与踊跃情绪词汇一路播放。这之后，受试者因不良影象图片孕育发生的恶感情绪较睡前有所加重。与前一个研究相似，当踊跃情绪词汇的播放机会与慢波振荡的回升期一致时，旋转情绪的效果更强。4梦的气力慢波睡眠在影象巩固中的作用曾经被年夜量研究证明，但疾速眼动睡眠阶段的功效还不敷明确。这一阶段的黑甜乡凡是看起来分歧逻辑，是由于节制着感性思维的前额叶皮层处于离线状况，而节制视觉、静止和情绪的年夜脑区域仍旧活跃。然而，一个新兴实践以为，疾速眼动睡眠时期履历的纷纭黑甜乡可以征服与影象相干的情绪，并帮忙人们对发生在本身身上的事孕育发生更宽泛的理解。神经迷信家马修·沃克在2017年出书的《咱们为何需求睡眠：解锁睡眠和黑甜乡的气力》一书中写道：“疾速眼动睡眠阶段的黑甜乡提供了一种隔夜疗法。”他指出，“它可以或许让困境甚至创伤脾气绪体验带来的疾苦感触感染更轻易被接管。”在疾速眼动睡眠时期，去甲肾上腺素的程度会降落。是以，沃克和其余学者以为，在疾速眼动睡眠时期浮现的影象会与这些反映离开，相干的情绪激动也随之解耦。假如这个实践是准确的，那么指导人们在疾速眼动睡眠时期重温坚苦的履历，可能有助于化解与之相干的不良情绪。在一项2021年的研究中，受试者将令人烦懑的图片与特定声响联系关系起来后，在疾速眼动睡眠时期吸收了这些声响影象线索的刺激。成果，受试者醒来后以为这些图片没那么令人厌恶了。比拟之下，在慢波睡眠时期吸收声响线索刺激的对照组未能孕育发生相似成果。刘易斯以为，假如近似的要领能对人们的真实影象起效，那它可能为医治抑郁症或创伤后应激障碍提供新的路子。疾速眼动睡眠阶段的黑甜乡，还可以经由过程潜意识进修来平息与事务相干的不良情绪。人们在黑甜乡中凡是不会梦到令人不安的事务自己，而是会梦到一个更暖和，但与令人不安事务相干的影象，从而使他们下意识地将这两种履历接洽起来。斯蒂克戈尔德举了一个例子：假如他在白日履历了一次险遭车祸的发急事务，他可能会梦到与儿子一路玩碰碰车。该黑甜乡会帮忙斯蒂克戈尔德意识到，假如车祸真的发生，“可能也只是形成车身挡板的损坏。然而我对此的反映像是我方才荣幸在车祸中活上去，”他猜度道，“由于与碰碰车相干的影象让我可能意识到，纵然车祸发生也不会孕育发生严峻的后果。”是以，疾速眼动睡眠中的黑甜乡可以提供一种新的视角。斯蒂克戈尔德以为：“你需求让年夜脑构建其黑甜乡叙事，如许才气评价咱们对它的情绪反映。”TMR或者能被用于塑造这类黑甜乡叙事，日内瓦的梦魇障碍研究小组夸大了此类干涉干与的可能性。TMR还可以令传统情势的生理医治越发有用。日内瓦年夜学的神经迷信家、梦魇障碍研究的第一作者索菲·施瓦茨暗示：“任何生理医治的方针都是转变举动、习气和思维。是以它也是一种进修，应用TMR可以或许加强这类进修的效果。”5随时应用年夜大都睡眠工程研究凡是城市要求患者或受试者前去试验室举行试验，这限定了干涉干与的规模和功能，由于人们凡是不肯永劫间在试验室中睡觉过夜。不外，牛津年夜学的认知神经迷信家海迪·约翰森-伯格暗示：“假如这项技能是可穿着且便携的，那么它就有可能融入某小我私家的糊口中。是以，纵然一天干涉干与带来的效果有限，咱们也可以想象到，它的效果会跟着干涉干与时间的堆集而显著增长。”可以在家应用的贸易化设备，可能是在睡眠时期加强医治效果的一个主要路子。此中一项发现今朝正在接管测试，人们想晓得它是否具有加强语言影象和加速中风痊愈的能力。这项发现包罗一款网络静止和心率数据的智能腕表，以及一台可以或许播放声响的智能手机。其搭载的呆板进修模子可以或许辨认慢波睡眠，并在这段时间内播放TMR的声响影象线索。惠特莫尔和其余研究职员在一项2022年揭晓的研究中发明，只需声响线索播放时充足柔柔不至于滋扰睡眠，在家中持续应用三个晚上就能提高人们对物体位置的影象能力。在美国，大夫曾经可认为患者开具一份手机使用步伐处方，应答令人筋疲力尽的恶梦。该使用步伐哄骗人工智能阐发苹果腕表传感器的生物丈量数据，当传感器检测到与恶梦相干的心率回升和不安状况时，智能腕表会启动间歇性的柔柔震惊，这可以侵扰黑甜乡而不会叫醒正在睡觉的应用者。2023年揭晓的研究数据显示，在一项针对65名因创伤惹起恶梦的美国入伍甲士的实验中，只需受试者在至多一半的实验时间内佩带该设备，其睡眠品质就会显著提高。由麻省理工学院的亚当·哈尔·霍罗威茨及共事开发的手套式睡眠检测器，也可能削减恶梦。该设备经由过程接触手段和手部，监测应用者入睡后的生物学体征，它还可以毗连到一个可以或许赐与语音提醒的使用步伐。近来的一项研究显示，这可以或许让昼寝者梦到树，并加强他们在与树相干的使命中的创造力。6远景与危害只管睡眠工程远景广漠，但专家们也在正告影象干涉干与存在的危害。“你的意识会越来越倾向那些年夜脑中被增强的影象，”刘易斯暗示，“假如每晚都这么做，没人晓得这会招致如何的掉衡。”此外，这些干涉干与办法也可无能扰睡眠。例如，在惠特莫尔和帕勒的另一项研究中，当声响线索的播放音量太年夜，影象反而会变得更糟。“在咱们预备好向公家保举睡眠工程之前，另有许多问题需求弄大白。”刘易斯说道。与此同时，这些试验为迷信家带来了对睡眠更为粗浅的理解，此中既包罗睡眠在影象和感情中的作用，也展示了睡眠塑造人们对世界和自身观念的历程。“这就是夜晚的意义，”斯蒂克戈尔德说道，“它将白日吸收到的一切信息与咱们曾经领有的信息交融在一路，帮忙咱们理解世界怎样运行，体悟人买卖义安在。”至多关于索尼娅来说，针对性的影象再激活扣束了她夜间的梦魇。有一天晚上，她梦见本身被约请到场一个小板屋派对。“有一个阳台可以看到群山，”她在黑甜乡日志中写道，“咱们都走进来看日落。天空是深粉色的，气候也很是好。忽然间，我觉得到有人将手放在我的腰上……这小我私家拉着我的手，带我来到阳台的中心，咱们最先跳一支没有音乐伴奏的舞。”《举世迷信》杂志社供稿《光亮日报》