睡着了还能解数学题？研究发现，未来我们也许可以边睡觉边学习
而在现实中，科技似乎帮助我们无限接近着电影中的情节。就在今年，一项研究试图探索人们在睡觉时和外界的沟通，梦境和现实之间清晰的界限正在被打破。
研究人员第一次与清醒梦者进行了“对话”，对话内容包括一些简单的提问和数学问题。
何为“清醒梦”？顾名思义，即一个正在睡眠状态中的人意识到自己在做梦。
这项研究正是基于被试者的清醒梦进行交互性梦境沟通，除了卡伦·康克利（Karen Konkoly）带领了美国西北大学研究小组外，来自法国索邦大学、德国奥斯纳布鲁克大学、荷兰拉德堡德大学医学中心的研究团队也参与了这项研究。
最终，来自四个国家的实验室的36名参与者的研究结果表明，人们也许可以在睡觉时接收和处理复杂的外部信息。
挑战睡眠的定义
自从人类意识到梦的存在，就始终没有停止对梦境的探索，未知的世界总是对人们有着致命般的吸引力，指引着人们深入其中。
我们为什么要做梦？梦境中的场景是如何创造的？做梦对大脑功能有好处吗？这些问题和其他与梦相关的问题一直是人们努力追寻但难以得到准确答案的。究其原因，是探索梦境的方法有限，现有手段的有效性往往也不够高。
由于我们在睡眠状态下形成新记忆的能力普遍比较差，而且梦醒后也很难准确记住梦中的信息，所以研究梦境如果靠清醒后的采访报告，结果可能是支离破碎的，更可能被采访者还会在采访时对记忆进行二次加工，从而造成结果失真。
此前，大量研究得出的回溯性报告显示，人们对梦中经历过的事实和时间线的记忆是相当模糊的。
因此，这次研究小组采取与做梦的人进行实时交流的方法，研究他们在做梦时的状态。通过这种方式，做梦者可以直接在梦中描述他们的经历和处境，因此这极大地扩展了科研人员探索梦境的可能性。
而传统意义上，睡觉时人们的大脑是处在一种断开连接的状态，同时在睡眠状态中的人对外部世界应该是不存在意识的，且不会对外界做出反应。做梦者进入一个自己塑造出的个人世界，暂时与现实世界孤立开来。
正因为这种突破性的研究方法，麦迪逊威斯康辛大学的认知神经科学家Benjamin Baird表示，这项研究挑战了睡眠的基本定义。
虽然他没有参与这项研究，但他始终致力于研究睡眠和梦，因此他对这个项目兴趣斐然，并对其保持持续关注。
互动梦境成为现实
早在公元前400多年左右，希腊哲学家亚里士多德在其书中便首次提到过清醒梦。
自20世纪70年代以来，科学家们就一直在对睡眠过程中的快速眼动睡眠期（REM）进行实验，因为人们最容易在快速眼动阶段开始做梦。
结果显示，在被调查人群中，每两个人就有一个人至少做过一次清醒梦，大约10%的人每个月至少做一次清醒梦。
如果你有过清醒梦的经历，那么这说明你有意识到自己处于梦中的能力，甚至可能有控制梦中某些事情发展走向的能力。而且这种能力可以通过有目的性的训练逐渐增强。
许多研究者尝试通过灯光、电击或声音等不同的外界刺激来“进入”清醒梦者的梦境。但这些测试只是记录了睡眠者的一些微小反应，并不涉及复杂的信息传递。
而来自法国、德国、荷兰和美国的四个独立研究小组在此基础上更进了一步，成功在做梦时与做梦者建立了复杂的双向交流。
他们招募了36名志愿者，其中包括：经历过清醒梦的人和之前从未经历过清醒梦但每周至少记得一个梦的人。
首先，研究人员通过解释清醒梦的原理和演示做梦者睡觉时将会出现的提示——声音、灯光或手指轻敲——来训练参与者识别自己何时在做梦。
他们认为，这些线索会向参与者发出他们正在做梦的信号，从而让参与者更容易意识到自己正处于梦中。
接着，研究组在志愿者进入快速眼动睡眠阶段后，用不同的方式与睡眠者进行交流，比如：
口头提问——你会说法语吗？回答是或者否；
简单的数学运算：1+2=？；
有规律的灯光闪烁；
手指轻轻敲击睡眠者。
梦境场景与实验输入、输出信号——聚会时听到提问、看到闪光意识到在梦中、打怪兽时感受到触觉（从左至右）
每个实验室都在参与者睡觉前对其进行了统一的训练。一方面，双方约定当参与者意识到自己正在做清醒梦，他们会做出预先安排好的眼部反应，即一系列的左右眼反应信号，以此示意研究人员。
另一方面，研究组让参与者学习了梦境中对研究组发出的感观刺激做出回应的方法。当研究组和睡眠者拥有约定的、可识别的沟通方法，双方才能实现互动并获取有效的信息。
在这个研究中，睡眠者会运用特定的面部或眼部肌肉运动发出生理信号来回答问题或做出反应，例如将眼睛向左转动三次。
梦中回答问题
在美国研究小组的实验中，有一位19岁的年轻参与者，他表示自己在此前只做过两次清醒梦。他的实验内容主要是在90分钟的白天睡眠内，当快要接近快速眼动睡眠阶段时接收研究组的声音信号。
当参与者入睡时，研究人员用装有电极的脑电图头盔来监测他们的大脑活动、眼球运动和面部肌肉收缩，记录REM睡眠的常见指标。
实验的第一步非常成功，这位参与者在进入到清醒梦的状态后，眼睛左右快速转动了三次（标记为LRLRLR），这正是之前他与研究组约定好的信号。
因此，在看到眼动信号后，研究人员给出了一个口头的数学问题：8-6=？
结果令所有人都为之惊讶，睡眠状态中的参与者竟然在听到问题后仅仅3秒便给出了正确答案，即眼睛左右转动2次（LRLR）。在接下来的重复验证环节，他依旧对相同的问题作出了正确的回答。
当他醒来时，参与者回忆说：“一开始，我在夜里来到了停车场……可眨眼的一瞬间，外面变成了白天，我发现自己正在一个游戏之中……这时候，我有点意识到自己可能是在做梦了。接着情况开始不太对劲，我感觉身体不受控制，有一个沙哑的声音用我的耳边传来。”
“我好像听到了三个问题，我全都回答了'2’，但我其实不记得第一个问题是什么了，我只记得最后一个问题是'8减6等于几？’”
同样的，来自德国的研究人员利用视觉刺激，把数学问题'4-0=？’转换成摩尔斯电码用不同颜色的灯光进行闪烁。参与者看似还在继续睡觉，但在感受到光亮时眼睛却左右转动了4次（LRLRLRLR），正确的回答了问题。
法国实验室则利用面部肌肉运动的变化来实现梦中互动。研究人员让做梦者回答简单的“是”或“否”的问题，颧骨肌代表着微笑，表示肯定，而皱眉肌则相反，表示否定。
实验证明，一位20岁的参与者在听到问题后准确的利用面部肌肉作出了相应的回答。
参与者对“你是否喜欢踢足球？”和“你是否喜欢吃巧克力？”分别做出否定和肯定的回答。
图源：Current Biology
根据他清醒后的回忆描述，他表示在梦中提问者的声音不仅像是天外来音，也像电影旁白般在耳边回荡。
他说：“我听到了好几个问题，但有些我也不是很确定应该怎么回答，因为我在参加聚会，所以我就回答了两个答案很确定的问题。”
当然，也并不是每个人都能在梦中与研究人员对答如流。
在整个实验中，研究组向清醒梦者共提出了158个问题，他们的回答正确率为18.6%。而参与者做出错误回答的比例只有3.2%，剩下的17.7%和60.8%则分别是回答不清楚和没有回答问题。
研究人员表示，即使与正在做梦的人交流还是比较困难的，但从这些数据中可以看出，至少交流是可能实现的。
这是人类对互动梦境的探索与验证，不同的研究组使用了这些不同的实验方法来证明人们在梦境中双向交流的可能，而实验结果也让这一理论有了强大的证据。
互动梦境有什么意义？
西北大学认知神经科学家、美国实验组的带头人Karen Konkoly希望这项技术可以在未来用于心理治疗。心理医生通过影响、干预患者的梦境，去更好得处理他们的心理创伤，从而缓解焦虑和抑郁情绪。
他说，这个实验结果为人们了解真实的梦境提供了一种更好的方法。
我们现在对梦的了解几乎都依赖于一个人清醒时的回忆性报告，但这些报告很可能会被扭曲。这个现象在心理创伤严重的人身上体现的尤为明显，他们更倾向于选择篡改、遗忘不愉快的经历来逃避痛苦。
做梦时，人处于一种高度联想的状态，这对培养创造力很有用处。
罗切斯特大学的认知神经科学家米歇尔·卡尔没有参与到这项研究中，但她对互动梦境的未来应用充满了期待。她表示，在睡觉中发生的“对话”也许可以帮助做梦的人解决问题、学习新技能，甚至产生创造性的想法。
同样在西北大学工作的认知神经科学家Ken Paller强调说，人们要想做到在梦中改变做梦者的想法，在这一领域的研究还有很长的路要走。但他仍然非常地乐观，他认为至少这项研究迈出了与做梦者沟通的重要的第一步。
他把这比作人类第一次使用电话或第一次与另一个星球上的宇航员取得联系。他表示，做梦者在梦中是生活在一个完全由他自己创造的“虚构的世界”中，这个小世界只是由大脑根据已储存的记忆编织而成的。
曾经，人们做梦时是与世隔绝、和外界孤立的。而现在，人们似乎已经找到了一种与那个“虚构的世界”中的人交流的方式。
参考：
1.https://www.sciencemag.org/news/2021/02/scientists-entered-peoples-dreams-and-got-them-talking
2.https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00059-2
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