來(lái)源頭條作者:中國(guó)生物技術(shù)網(wǎng)我想，大家應(yīng)該都做過(guò)噩夢(mèng)吧？比如夢(mèng)到被大怪獸追著跑……自然也跟大院er一樣有過(guò)在夢(mèng)中驚醒的體驗(yàn)，甚至醒來(lái)后還得警惕地四周看看，久久不能平息，你知道為啥你會(huì)做噩夢(mèng)，又為啥會(huì)被驚醒嗎？

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

為什么會(huì)做噩夢(mèng)？

俗話說(shuō)，日有所思，夜有所夢(mèng)，弗洛伊德認(rèn)為夢(mèng)是日常場(chǎng)景的匯總，是潛意識(shí)思維的體現(xiàn)。也有人認(rèn)為做夢(mèng)是在給記憶的大樹(shù)修剪枝丫，幫助我們消化各種事件信息。

其實(shí)，做噩夢(mèng)的原因有很多種，不當(dāng)?shù)乃咦藙?shì)、近期的壓力、疾病狀態(tài)都可能會(huì)引發(fā)噩夢(mèng)。要理解夢(mèng)的發(fā)生，我們還得先了解一下睡眠結(jié)構(gòu)。

正常的睡眠周期包含兩種狀態(tài)，即非快速眼動(dòng)睡眠（non-rapid eye movement，NREM）和快速眼動(dòng)睡眠（rapid eye movement，REM）。兩種睡眠狀態(tài)有什么不同呢？

顧名思義，REM睡眠（快速眼動(dòng)睡眠）時(shí)，我們的眼珠子在快速地轉(zhuǎn)動(dòng)，而NREM睡眠時(shí)則沒(méi)有。（不信？你拍一整晚自己睡覺(jué)時(shí)的樣子看看）

從大腦活動(dòng)講，除了眼動(dòng)以外，NREM睡眠狀態(tài)的腦電波和腦血流變化與REM睡眠狀態(tài)也完全不同。NREM睡眠又稱(chēng)慢波睡眠，特點(diǎn)是全腦神經(jīng)元同步化放電，大腦處于低活動(dòng)狀態(tài)；而REM睡眠期間大腦高度活躍，呈現(xiàn)快速，去同步化放電。

從睡眠結(jié)構(gòu)上講，在睡眠中有大約75%左右的時(shí)間人是處于NREM睡眠狀態(tài)的,只有25%左右的時(shí)間處于REM睡眠狀態(tài)下，REM睡眠發(fā)生在NREM睡眠之后，兩者交替進(jìn)行，REM睡眠狀態(tài)時(shí)人更容易醒來(lái)。

清醒，NREM和REM睡眠的腦電波形和腦血流差異

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)）

1937年，德國(guó)科學(xué)家Richard Klaue首次在貓上記錄到了快速電活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了REM睡眠的存在。1953年，Science發(fā)表論文報(bào)道了REM睡眠的快速眼球活動(dòng)，并將其與做夢(mèng)聯(lián)系起來(lái)，之后半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，REM睡眠與做夢(mèng)似乎總是形影不離。

近些年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)做夢(mèng)并不是REM睡眠所獨(dú)有，在NREM睡眠下也會(huì)做夢(mèng)，但研究者們認(rèn)為最栩栩如生的夢(mèng)還是發(fā)生在REM睡眠期間。有關(guān)REM睡眠功能的假說(shuō)很多，有的認(rèn)為REM睡眠在神經(jīng)發(fā)育、記憶、攝食等方面有調(diào)控功能；有的認(rèn)為REM睡眠中的動(dòng)作與夢(mèng)中場(chǎng)景移動(dòng)有關(guān)；還有的認(rèn)為REM睡眠是對(duì)清醒時(shí)尋找食物的需求減少的補(bǔ)償……

但這些假說(shuō)似乎都不能解釋為何做夢(mèng)后醒來(lái)會(huì)變得更加警覺(jué)。

想睡覺(jué)但有危險(xiǎn)怎么辦？

在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中，人類(lèi)站在食物鏈的頂端只是近幾千年的事情，早期的人類(lèi)也跟動(dòng)物一樣面臨著天敵的威脅，要為野外生存而戰(zhàn)。而睡眠中的動(dòng)物肌肉松弛，對(duì)環(huán)境感知下降，在危機(jī)四伏的自然界中睡覺(jué)是一種高風(fēng)險(xiǎn)行為，增加了其被天敵捕獲的幾率。

但睡眠對(duì)個(gè)體來(lái)說(shuō)是一種必要的行為，從刺胞動(dòng)物（無(wú)神經(jīng)元）到線蟲(chóng)、果蠅、斑馬魚(yú)，再到哺乳動(dòng)物、高級(jí)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，都存在著睡眠或睡眠類(lèi)似狀態(tài)。科學(xué)家在對(duì)果蠅睡眠剝奪對(duì)其身體機(jī)能影響的研究中發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間的睡眠剝奪會(huì)導(dǎo)致果蠅死亡。這說(shuō)明我們需要睡眠來(lái)進(jìn)行個(gè)體維持和修復(fù)，但是在睡眠過(guò)程中又存在危險(xiǎn)，怎么辦呢？

（圖片來(lái)源：pixabay圖庫(kù)）

1966年美國(guó)心理生理學(xué)家Frederick Snyder提出了關(guān)于REM睡眠的“哨兵”假說(shuō)（sentinel hypothesis）。該假說(shuō)認(rèn)為周期性的REM睡眠后常伴隨著短暫的覺(jué)醒，可以激活動(dòng)物以搜尋環(huán)境中可能的危險(xiǎn)。中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院王立平團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直進(jìn)行本能恐懼行為神經(jīng)機(jī)制研究，針對(duì)處理本能行為的大腦本底結(jié)構(gòu)特征，他們猜測(cè)一定具有保守性和節(jié)能性。

現(xiàn)實(shí)生活中，很多人受到睡眠問(wèn)題的困擾。與壓力恐懼相關(guān)的精神疾病如抑郁癥，創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙中都出現(xiàn)了顯著的REM睡眠的增加，但其機(jī)制還是未知的，出現(xiàn)REM睡眠改變的精神疾病多與恐懼情緒的失調(diào)有關(guān)，而這從演化上講，可能就與動(dòng)物保守的天敵防御功能有關(guān)。從這些臨床中常見(jiàn)的現(xiàn)象出發(fā)，結(jié)合他們團(tuán)隊(duì)前期建立起來(lái)的本能恐懼反應(yīng)的研究體系，他們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來(lái)研究睡眠是否能夠響應(yīng)天敵的威脅并探索背后可能的神經(jīng)機(jī)制。

天敵在可睡不了好覺(jué)

狐貍是小鼠的天敵，在清醒狀態(tài)下，狐貍尿液氣味（TMT）可以迅速引起小鼠的本能恐懼逃避行為。那么在睡眠狀態(tài)下小鼠是否會(huì)響應(yīng)這種天敵氣味的刺激呢？研究人員進(jìn)行了這個(gè)實(shí)驗(yàn)(如下圖右所示，在記錄小鼠腦電的同時(shí)給予小鼠TMT刺激)。

小鼠：謝謝，確實(shí)醒的很快，下次不要試了

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)）

研究發(fā)現(xiàn)在REM睡眠階段給予小鼠TMT刺激，小鼠醒來(lái)的速度明顯比在NREM睡眠階段給予刺激要更快。而用聞起來(lái)像肉桂面包味的香氣和臭雞蛋氣味的氣體刺激小鼠都沒(méi)有這種效果。

這就很有意思，REM睡眠似乎特異性地響應(yīng)天敵威脅進(jìn)而引起快速覺(jué)醒，顯示其可能扮演著睡眠中“哨兵”的角色，可以在感知到環(huán)境中的危險(xiǎn)時(shí)迅速喚醒大腦。

不僅如此，使用研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的小動(dòng)物眼動(dòng)檢測(cè)方法，他們發(fā)現(xiàn)在REM睡眠階段用TMT喚醒老鼠會(huì)表現(xiàn)出更高的覺(jué)醒程度，如下圖所示REM期間醒來(lái)瞳孔放大程度更大。

REM和NREM睡眠下對(duì)天敵刺激的響應(yīng)

（小鼠：為了生存，我也是可以很拼的，睡不睡覺(jué)的，暫時(shí)不重要）

（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)）

睡還是不睡，誰(shuí)說(shuō)了算

為了闡明REM睡眠狀態(tài)下小鼠響應(yīng)天敵刺激進(jìn)而快速覺(jué)醒的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制，該團(tuán)隊(duì)綜合各類(lèi)前沿的神經(jīng)科學(xué)研究方法，解析了一條小鼠大腦中從丘腦底核（mSTN）促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）神經(jīng)元投射到外側(cè)蒼白球（LGP）的神經(jīng)環(huán)路介導(dǎo)了REM睡眠下對(duì)天敵刺激的響應(yīng)。

他們發(fā)現(xiàn)mSTN中的這群CRH神經(jīng)元不僅在維持REM睡眠穩(wěn)定性中發(fā)揮著重要的作用，并且對(duì)天敵危險(xiǎn)信息特別敏感。抑制這群神經(jīng)元減少了REM睡眠的長(zhǎng)度，但延長(zhǎng)了天敵刺激誘發(fā)覺(jué)醒的潛伏期。

在動(dòng)物覺(jué)醒情況下，這群神經(jīng)元同樣參與對(duì)天敵恐懼刺激的調(diào)節(jié)，這項(xiàng)研究近日發(fā)表在Neuron雜志（點(diǎn)擊文末“閱讀原文”直達(dá)論文），并首次證實(shí)了REM階段睡眠具有潛在“防御天敵”的功能，并揭示了共同調(diào)控REM睡眠與本能防御行為的神經(jīng)環(huán)路。

臨床上發(fā)現(xiàn)REM睡眠的異常與抑郁癥等精神疾病有很高的共患率。該研究為精神疾病中REM睡眠的失調(diào)提供了可能的解釋?zhuān)瑸樗哒系K及本能恐懼失調(diào)相關(guān)精神疾病共患病的診斷與治療提供了可能的靶點(diǎn)。

不過(guò)，在現(xiàn)代生活中，人類(lèi)并不需要應(yīng)對(duì)自然狀況下的天敵，原本保守的天敵防御環(huán)路可能被應(yīng)用于應(yīng)對(duì)社交壓力等外界刺激，所謂“人無(wú)壓力輕飄飄，一有壓力睡不好”。這是演化留給我們的“財(cái)產(chǎn)”，有助于我們應(yīng)對(duì)可能的危險(xiǎn)，但長(zhǎng)期壓力狀態(tài)下可能引起整套防御系統(tǒng)的失調(diào)，導(dǎo)致精神疾病的發(fā)生。

所以，大家還是要適當(dāng)給自己釋壓，好好睡個(gè)覺(jué)呀~

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院