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梦境也可定制:科学家研发出“定向孵梦”机器

时间: 2020年08月07日 | 作者: Admin | 来源: 科研圈
麻省理工学院的神经科学家亚当·豪尔·霍洛维兹(Adam Haar Horowitz)和同事们研发出了“定向孵梦”(targetted dream incubation, TDI)系统 Dormio。


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“定向孵梦”试验场景。图片来源:Oscar Rosello


编译 张睿馨

编辑 魏潇


著名科幻电影《盗梦空间》(Inception) 讲述了一个筑梦者潜入他人梦境并重塑梦境环境的故事。现如今,梦境控制已经不再是人们天马行空的想象,而成为了一门有前景的可研究的学科。


麻省理工学院的神经科学家亚当·豪尔·霍洛维兹(Adam Haar Horowitz)和同事们研发出了“定向孵梦”(targetted dream incubation, TDI)系统 Dormio。该系统包含能够检测体征的手部可穿戴设备,以及用来和使用者交流并记录梦境报告的应用程序。它利用人的睡眠临界态(hypnagogia),在这一阶段重复展开语音提示,让相关的记忆融入到梦境之中。


以往大量针对睡眠的研究表明,我们睡觉时,大脑仍在继续对感觉进行处理和加工,例如听觉、体感、前庭平衡觉和嗅觉。许多现象都能印证这一结论:在睡眠状态下,头皮表面能检测到事件诱发电位;新记忆在大脑中形成,而旧记忆在大脑中增强;梦境的内容变幻无穷丰富多彩。


在“定向孵梦”出现之前,能“黑进”睡眠认知层面、并且其机制得到过系统研究的感觉干涉方法是“定向记忆再激活(targeted memory reactivation,TMR)”技术,2013 年由美国西北大学的科学家欧迪特(Oudiette)和帕勒(Paller)研发。参与者需在清醒状态下,将一个提示音和学习任务联系起来。当这个提示音在他们入睡后再次出现时,就会激发学习记忆,并增强他们苏醒后相应的学习任务表现,“定向孵梦”就是建立在这个成功技术的基础上。


以往研究显示,睡眠临界态是最适合将与提示关联的记忆融入梦境的时段。“这种状态下的意识是游离的、松散的、灵活的、分散的,”霍洛维兹说道,“这就像是让意识放空,又忽然地让它浸入——由新的感觉支配推拉着,如同身体浮起又下沉,思维有时受掌控,有时又不受。”睡眠临界态不仅有类似于快速眼动睡眠的脑电波和体验,也能让人听到并处理听觉信息。这两点使“定向孵梦”得以结合听觉提示塑造梦境。


Dormio 的重大突破在于不靠常用的多导睡眠图监测仪来测量睡眠状态,而是用多种仪器收集生理数据:首先,当用户躺下后,弯曲传感器会监测手掌缓慢张开的运动,及其肌肉张力逐渐减弱的过程。其次,中指上的脉搏传感器检测心率的降低。接着,位于手腕底部的两个电极能够判断皮肤电活动的变化。这些指标合在一起能够判断睡眠临界状态是否开始。


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图片来源:Helen Gao | MIT news


当 Dormio 判断使用者开始入睡时,应用程序会播放语音提示。在自由模式下,提示可由使用者自己决定并录制,帮助他们梦见自己期待的梦境。该应用程序会在过程中多次(次数由使用者决定)短暂地唤醒使用者达到引导性催眠的目的,并促使他们说出他们睡觉时脑海中的情境,从而形成一份口头梦境报告,可以通过蓝牙同步到手机或电脑端。


为了测试该系统的有效性,总共 49 名被试参与了试验。他们被分为睡眠组(25 名)和清醒组(24 名)。当 Dormio 给睡眠组被试的提示是“记得去想一棵树”(“Remember to think of a tree”),大多数梦境报告(67%)显示他们在睡眠临界状态中提到了树。而当 Dormio 给睡眠组被试的提示是“记得去关注你的想法”,只有 3% 的梦境报告提及了树。清醒组被试得到提示“记得去想一棵树”后,52% 记录想法的报告提到了树。而当提示是“记得去关注你的想法”,记录想法的报告完全没有提到树。这说明 Dormio 有效地实现了“定向孵梦”。


这项研究成果的应用前景明朗。有证据表明,做梦的过程就是睡眠依赖性记忆的加工过程,能够促进对最近学到的知识和语言的记忆整合。因此,“定向孵梦”的一个应用方向是设计在睡眠过程中强化记忆的设备。能边睡觉边巩固新学习的知识对于睡眠时间被严重压缩的大学生和研究人员来说无疑是一个福音。


除此之外,试验团队还发现,不管是根据客观还是主观的标准,“定向孵梦”都和 3 种创造力测试表现优秀挂钩。鼓励人们回忆他们在睡眠临界状态中流畅而生动的想法,将成为一种开发创造力和拓宽解决问题思路的新途径。许多的艺术家都是受他们的梦境启迪而创作出了伟大的作品,比如:萨尔瓦多·达利 (Salvador Dalí) 绘出超现实主义代表油画《记忆的永恒》(The Persistence of Memory),朱塞佩·塔蒂尼(Giuseppe Tartini)在睡梦中创作世界名曲《魔鬼的颤音》(Devil's Trill),还有玛丽·雪莱(Mary Shelley)写出了世界第一本科幻小说《弗兰肯斯坦》(Frankenstein)等等。


睡眠与认知科学专家施蒂克戈德(Stickgold)评价说:“ Dormio 将关于梦的研究提升到一个新的水准,该系统能直接跟一个正在做梦的大脑相互动,并操纵梦境的实质内容。Dormio 增强学习能力和创造力的潜在价值实在让人为之一振!”


论文信息:

Dormio: A targeted dream incubation device.Author links open overlay panel. AdamHaar Horowitza, Tony J.Cunningham,Pattie Maesa Robert Stickgold. Consciousness and Cognition. Volume 83, August 2020, 102938.


出版商链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053810020300416

作者开源链接:

https://www.media.mit.edu/publications/dormio-a-targeted-dream-incubation-device/


参考链接:

https://www.sciencealert.com/new-dream-incubation-device-from-mit-can-manipulate-the-content-of-people-s-dreams

https://news.mit.edu/2020/targeted-dream-incubation-dormio-mit-media-lab-0721