麻省理工大学最新发布！“定向梦境孵化”可穿戴设备！潜入大脑、控制梦境

导读

近日，麻省理工学院的神经科学家Adam Haar Horowitz领导的一个科研团队发表最新成果，详细阐述了一种“定向梦境孵化”的方法（TDI），并研发出配套的可穿戴设备，成功地在人们进入睡眠后操纵其梦境内容。

在科幻电影《盗梦空间》中，盗梦者们能够潜入人的梦境，人为地改变被潜者的所思所想。其主角曾在电影中说道：“最具有可塑性的寄生生物是什么？是人的想法。在梦中，人们一个简单的念头就可以创造出一座城市。”

近日，麻省理工学院的神经科学家Adam Haar Horowitz领导的科研团队发表了一项最新成果，详细阐述了一种“定向梦境孵化”的方法（TDI），并研发出配套的可穿戴设备，成功地在人们进入睡眠后操纵其梦境内容。

睡眠

关于睡眠，很多科学家、学者进行了研究。可以查看《EEG与睡眠分期》

睡眠定义为一种无意识状态(unconsciousness) ¨1937年美国学者Loomis首次提出用EEG方法取代行为学作为睡眠深度判断的标准。1953年美国Aserinsky和Kleitman发现REM现象。1968年Rechtchaffen和Kales提出睡眠分期的标准，并由美国生理协会推荐为第一个睡眠分期的国际分类。

睡眠分期

¨目前国际上通用的方法是根据睡眠过程中的EEG 表现，眼球运动情况和肌肉张力的变化等因素，将睡眠分为两种不同的时相，即非快动眼睡眠相（NREM）和快速眼动睡眠相（REM）。

NREM睡眠

¨Dement和Kleitman（1957）将此相睡眠分为1—4期（S1—4）。

S1为思睡期，S2浅睡期，S3中度睡眠期，S4深睡期。

各期在EEG表现和睡眠深度上有较大差别。

I期睡眠（思睡期）

¨此期是由清醒状态向睡眠期过渡的阶段。EEG由清醒时的α波为主发生波幅逐渐降低的变化，有人把这一阶段称为轻度思睡。从A解体到出现顶部尖波，表现为逐渐出现或突发α解体，α波被低电压的2—7c/s慢活动和15—25c/s的快活动替代。随思睡程度加深，慢活动增加，以弥漫的中波幅2—3c/s和4—7c/s的波为主。深度思睡的标志是出现顶尖波，其为复合电位：一个正相小棘波伴随一个大的负相慢波，可以单独出现，也可以12c/s或更快的频率反复出现，在顶部最明显。

Ⅱ期睡眠（S2，轻睡期）

¨背景为低幅EEG脑波，以睡眠纺锤，K复合波及δ波（<20%）为特征。睡眠纺锤11。5—15C/S，持续0。5S以上，波幅>15μV，以中央区为主。头顶部还出现周期为100—300mS，波幅为100—300μV的顶尖波。

Ⅲ期睡眠

¨以中高幅慢波（б波）为主，其所占比例为记录单位时间的20—50%，亦可出现睡眠纺锤，但30S记录过程中不超过2个。此时EMG波幅亦极低，肌张力明显受到抑制。行为学上受检者睡眠程度加深，已不易被唤醒。

Ⅳ期睡眠

¨和Ⅲ期一样统称为慢波睡眠，δ活动更加明显，少见纺锤波。单位时间内50%以上为高波幅慢波（>75μV）。

快速眼动期睡眠（REM）

¨表现为类似I期睡眠时的相对低波幅，混合频率脑电活动。因此期EEG 与觉醒时模式相似，表现为低幅快波，θ波及间歇性低幅α波，故又称此期睡眠为去同步化睡眠，快波睡眠或异相睡眠。前二者是从EEG特点来定义的。

正常睡眠结构¨正常睡眠是由NREM睡眠和REM睡眠两个时相构成。在整个睡眠过程中，NREM与REM睡眠交替出现。以8小时睡眠为例，一开始首先进入NREM期，递次由Ⅰ期进入Ⅱ期，Ⅲ期，Ⅳ期，并各持续一段时间，NREM睡眠共持续80—120分钟后，出现第一次REM睡眠，持续几分钟后，进入下一个NREM睡眠，并由此形成NREM/REM睡眠的循环周期。平均每90MIN出现一次REM睡眠，在睡眠后期，REM持续时间延长，可达10—30Min。NREM的Ⅲ期和Ⅳ期主要分布在后半部。¨ 整个睡眠其间，这种NREM—REM睡眠周期反复循环4—5次。

美国睡眠医学学会(AASM)脑电睡眠分期主要分为以下5期

催眠状态与熟睡状态其实有许多相似之处，例如大脑都处于无意识的状态。但在催眠阶段时，人们处于从清醒到入睡（或反过来）的过程中，能够听到并处理音频信息。在这种状态下，大脑特别容易接受对梦的暗示。

该团队利用这一特性，研究出一种名为 Dormio 的可穿戴设备。当一个人戴着 Dormio 设备入睡时，设备将通过一个与之相联的 app 向入睡者播放音频线索。

在实验中，MIT 媒体实验室的 Fluid Interfaces 研究小组首先使用该设备，向49名参与者播放音频线索，例如“请记住，在梦中想起一棵树”。

而后，Dormio 自带的传感器会寻找表明该人已进入催眠阶段的生理数据，一旦发现受试者进入睡眠，系统就会短暂地唤醒他们。并促使他们说出自己的梦境内容，记录下来。

最后，在短暂的中断之后，受试者会再次进入睡眠状态，但只是短暂睡一会儿就被唤醒。这样一来，受试者就会经历一系列反复的做梦，醒来和做记录的流程。而所有这些环节都围绕着对梦的引导作用（至少在理论上如此）。

研究人员在论文中解释说：“有针对性的梦境引导是一种在睡眠过程中重新激活某些记忆的方法，其方式是将特定的记忆或相关的记忆整合到睡眠者的梦中。”

在梦境种，有什么发现？

令人惊奇的是，通过分析所有受试者的梦境记录，研究人员发现，当 Dormio在催眠阶段提示参与者“想起一棵树”时，后续的梦境报告显示，约有 67％ 的人说他们确实梦到了一棵树。

一位参与者在醒来后说：“我确实梦到了一棵树。我和某个人一起顺着树根往前走，树根将我带到了不同的地方……我甚至能听到树根有力的脉搏声。”

而相比之下，对照组的梦境报告则几乎没有提及树木。这表明，Dormio 发出的音频线索，能够在一定程度上引导人们的梦境，从而达到控制做梦内容的目的。

研究人员说，除了帮助塑造人们的梦境外，他们的 Dormio 设备和 TDI 方法还可以用于基于睡眠的记忆巩固技术，或通过促使人们有意识地清晰地回想起来梦境，作为帮助提高创造力的工具。

创造性梦境研究的未来

事实上，该团队早于 2018 年就开始了有关人类梦境的研究。当时，该团队仅在 6 个人中进行首次实验，展示了梦境孵化和对创造力的增强。而后，多位科学家开始与该团队接触，表示有兴趣复制这一梦境控制研究。

其他许多大学也已经开始了有关 Dormio 的研究，包括哈佛大学、杜克大学、波士顿学院、罗切斯特大学和芝加哥大学。

现在，研究团队还构建了增强型 Dormio 设备，以及更加全面的分析平台、流媒体平台，用于音频捕获和流传输的 iOS 应用程序、Web 应用程序等。这些移动和在线平台都将允许通过多种开源技术来共享 TDI 方法。

团队成员 Pattie Maes 说：“迄今为止，大多数睡眠和梦境研究的开展仅限于大学实验室，这对研究人员和参与者而言既昂贵又麻烦。而我们的研究小组，开创了用于研究睡眠和与梦想联系的、新的、成本低的技术，从而为开展更多的研究以及在自然环境中进行这些实验提供机会。”

除了使科学家受益之外，这项工作还可能带来新的商业技术，例如对影响入睡、睡眠质量、基于睡眠的记忆巩固和学习的干预措施。

目前，虽然原型系统仍在完善中，但实验结果表明它确实可以成功地影响做梦内容，并且可以在很大程度上记录梦的内容。未来，这一研究也拓宽了梦如何影响情绪、创造力、记忆力和其他方面的研究途径。

参考资料： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1053810020300416?via%3Dihub http://news.mit.edu/2020/targeted-dream-incubation-dormio-mit-media-lab-0721 https://www.sciencealert.com/new-dream-incubation-device-from-mit-can-manipulate-the-content-of-people-s-dreams https://interestingengineering.com/new-wearable-device-might-upgrade-human-dreams-increase-creativity