为什么我们要睡觉：梦境的科学

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睡眠是我们生活、健康和长寿中最重要但最不被理解的方面之一 [1]。长期以来，科学界对于我们为什么要睡觉、睡眠有什么好处，以及为什么在缺乏睡眠时会遭受如此严重的健康后果这些问题没有答案 [1]。本文汇总了关于人类为何需要睡眠、REM（快速眼动）睡眠期间大脑中发生了什么、关于梦境原因的主要理论、睡眠不足如何影响记忆和情绪、技能是否可以在梦中学习或练习，以及哪些实用习惯能够提高睡眠质量的已知知识。

现代关于睡眠的科学图景在很大程度上与 Matthew Walker 有关，他是一位神经科学家，其著作《Why We Sleep: The New Science of Sleep and Dreams》（2017）是对该主题的科普探讨 [2]。Walker 是神经科学和心理学教授，同时也是加州大学伯克利分校人类睡眠科学中心主任 [2]。他对睡眠的痴迷使他从 Nottingham 走到了 Harvard，最后来到 Berkeley；在二十年的职业生涯中，他发表了 100 多项科学研究研究；《Why We Sleep》是他的第一本书 [3]。书中探讨了所谓的美国“睡眠缺失流行病”以及“我们在 21 世纪面临的最大公共卫生挑战” [4]。其核心观点是，睡眠对于人类健康和功能的几乎每个方面都至关重要，这一结论得到了过去二十年发展起来的新科学见解的支持 [5]。

人类为何需要睡眠

睡眠是一个普遍且至关重要的生物过程 [6]。它不仅仅是一段不活动的时间，而是一个对身心健康都至关重要且高度活跃的过程。其功能涵盖了恢复与修复、大脑功能与认知表现、情绪调节、免疫支持、激素调节以及能量保护。在睡眠期间，身体修复细胞和组织，合成蛋白质并释放生长激素；而大脑则通过胶质淋巴系统清除代谢废物，该系统在睡眠期间比在清醒状态下活跃得多。睡眠还能巩固记忆，支持学习、解决问题和创造力，维持注意力与专注力，帮助我们处理情绪，并通过产生细胞因子来支持免疫系统。由于这些相互交织的作用，睡眠是一种基本的生物驱动力，使我们能够学习、成长、治愈和繁荣。

科学文献以同样广泛的措辞描述睡眠的功能。一篇有影响力的综述将两个主要观点联系在一起：大脑需要睡眠以支持意识和学习，以及受 Helmholtz 启发的大脑功能的贝叶斯或预测处理观点 [7]。在这种综合观点中，睡眠——尤其是 REM 睡眠——起到了重新校准感知和记忆、促进贝叶斯最优学习以及管理突触变化的作用 [7]。同一篇综述将 Hobson 的梦境理论与现代大脑计算模型联系起来，探讨了诸如为什么睡眠会暂停体温调节、为什么梦境会发生且具有沉浸感、为什么 REM 期间会出现眼球运动、PGO 波的作用以及胺类调制如何塑造睡眠等问题 [7]。

另一种补充视角将睡眠视为洞察意识的强有力窗口。意识在睡眠期间会消失，并在醒来时重新出现，这说明大脑的意识基质决定了体验的存在与否及其质量 [6]。将做梦与无梦睡眠进行比较表明，持续的大脑状态（而非外部触发因素）塑造了体验的感受；而做梦则揭示了睡眠中的大脑依然保持高度活跃，在没有行为或认知控制约束的情况下，重新组合内部激活模式 [6]。简而言之，睡眠并非对清醒生活的中断，而是一种独特且不可或缺的大脑功能模式。

REM 睡眠期间大脑发生了什么

在 REM（快速眼动）睡眠期间，大脑会经历一次显著且高度活跃的转变，这与非 REM 睡眠截然不同，在某些方面甚至与清醒状态不同。这一阶段通常与生动的梦境相关联。

尽管处于睡眠状态，但 REM 睡眠期间的大脑电活动与清醒时非常相似。脑电图 (EEG) 读数显示出低振幅、混合频率的脑波，包括 theta 波和 beta 波，这些是警觉或活跃大脑的特征；这就是为什么 REM 睡眠有时被称为“矛盾睡眠”。REM 是与生动、具有叙事性且通常古怪的梦境联系最紧密的阶段，其高度的活动水平——特别是在与情绪、记忆和感觉处理相关的区域——促成了这些梦境的丰富性。

REM 睡眠最定义性的特征之一是大多数随意肌的暂时性麻痹，这种状态被称为“肌张力缺失” (atonia)。大脑发送信号以抑制脊髓中的运动神经元，防止你将梦境付诸身体行动；控制呼吸和眼球运动的肌肉是显著的例外。顾名思义，眼球在眼睑下快速地左右移动。这些眼球运动的准确功能仍有争议，但一些理论将其与“扫描”梦境世界或处理梦中的视觉信息联系起来。

神经递质水平在 REM 期间发生显著变化。乙酰胆碱水平较高，这被认为是激活大脑皮层和产生 REM 睡眠生动性的关键。相比之下，去甲肾上腺素、血清素和组胺的水平显著下降，这导致了肌张力缺失，并可能解释了为什么我们无法总是完美地记得自己的梦。

特定的脑区被差异化地激活。涉及情绪的边缘系统区域（如杏仁核和海马体）变得高度活跃，促成了梦境中经常体验到的情感强度。尽管没有接收到外部视觉输入，但部分视觉皮层依然活跃，从而产生了梦中的视觉意象。脑干在启动和调节 REM 睡眠中起着至关重要的作用，包括产生作为 REM 标志的 PGO（桥脑-膝状体-枕叶）波。有趣的是，负责逻辑推理、计划和自我意识的前额叶皮层活动有所降低，这或许解释了梦境通常具有的不合逻辑且缺乏批判性的特质。

REM 睡眠对于巩固程序性记忆（如何做某事）和情感记忆也尤为重要。人们认为它在将新体验与现有知识相结合以及处理白天的情感事件中发挥着作用。与此同时，在 REM 期间，心率、呼吸和血压变得更加不规律且多变，这反映了大脑的高度活跃以及梦境的情感内容。总之，在 REM 睡眠期间，大脑是一个繁忙的活动中心，在创建生动梦境、处理情感和巩固记忆的同时，让身体保持安全的瘫痪状态。

关于我们为何做梦的主要理论

我们为何做梦的问题是神经科学和心理学中最持久的谜团之一，目前还没有一个被普遍接受的单一答案。相反，几种主流理论分别从不同的角度探讨了梦的目的和功能。这些理论并非互斥：梦很有可能具有多种功能，不同类型的梦可能服务于不同的目的，甚至“目的”本身就是复杂大脑过程的一种涌现属性。

精神分析理论

Sigmund Freud 提出，梦是通往潜意识之窗，是对被压抑的愿望、欲望和冲突的一种伪装的实现。他将“显含内容”（manifest content）——即梦境的实际故事情节——与“潜含内容”（latent content）——其隐藏的象征意义——区分开来。在这种观点看来，梦允许我们以一种象征性的、威胁较小的方式表达不可接受的冲动，从而维持睡眠。虽然该理论具有影响力，但难以进行实证测试，且在很大程度上已被更多神经生物学方法所取代，不过关于梦具有心理意义的观点依然存在。

激活-综合假设

J. Allan Hobson 和 Robert McCarley 提出，梦是大脑试图解释 REM 睡眠期间发生的随机神经活动而产生的副产品。在 REM 期间，脑干产生自发的电信号（激活），随后前脑尝试将这些随机信号综合成一个连贯的叙事，并调用现有的记忆、情感和经验。梦的“故事”是大脑对这些内部感官数据进行解释的最佳尝试。这一解释说明了梦是如何产生的以及为什么它们通常很离奇，但它经常因未能充分解释大脑为何进行这种综合，或为何梦境通常具有情感或有意义的内容而受到批评。

信息处理与记忆巩固

在这种观点中，梦在处理日常体验、巩固记忆以及将新信息整合到现有知识库中发挥着至关重要作用。在睡眠期间，特别是 REM 睡眠，大脑会主动回顾、筛选和组织清醒时收集的信息，加强重要记忆，丢弃无关记忆，并形成新的连接。梦可能是这种记忆工作的主观体验。研究表明，睡眠（尤其是 REM 睡眠）对学习和记忆至关重要，剥夺一个人的 REM 睡眠会损害记忆巩固。

问题解决与创造力

该理论认为，梦境提供了一个独特的心理空间，大脑可以在其中处理问题、产生创造性的解决方案，并在不受清醒现实约束的情况下演练不同的场景。梦境中常见的放松的审查机制和不寻常的联想，可能允许产生在清醒时难以实现的创新连接和洞察。许多艺术家、科学家和发明家都报告在梦中获得灵感或解决问题。虽然轶事证据充分，但很难证明做梦与解决问题之间存在直接的因果关系。

威胁模拟理论

Antti Revonsuo 提出，梦境（尤其是噩梦或涉及危险情境的梦）充当了一种古老的生物防御机制，允许我们在安全的环境中反复练习感知和规避威胁。通过模拟威胁性事件，大脑磨练我们的“战斗或逃跑”反应，并让我们为现实世界的危险做好准备，从而增强生存技能。跨文化研究表明，梦境经常出现威胁性内容，该理论根植于进化心理学。

情绪调节理论

这些理论认为，梦境帮助我们在一个安全、受控的环境中处理和调节情绪，尤其是困难或创伤性的情绪。在 REM 睡眠期间，与情绪相关的脑区——边缘系统高度活跃，而逻辑前额叶皮层的活动则有所降低，这可能允许对情绪体验进行“重新布线”或脱敏，从而随着时间的推移减轻其强度。REM 睡眠与情绪记忆处理相关，缺乏 REM 睡眠会导致情绪反应增强。

睡眠不足如何影响记忆和情绪

睡眠不足对记忆和情绪都会产生深刻且直接的负面影响，凸显了充足的睡眠对于最佳认知和情绪功能至关重要。

对记忆的影响

睡眠对于各种记忆过程至关重要，即使是短期的睡眠不足也会对其产生显著干扰。睡眠的主要作用之一是巩固记忆——将信息从短期存储转移到长期存储——非 REM 睡眠（尤其是慢波睡眠）和 REM 睡眠对此都至关重要。当你睡眠不足时，巩固过程会受到严重阻碍：白天学习的新信息无法正确地“水泥化”到长期记忆中，导致随后难以回忆。这既影响陈述性记忆（事实、事件），也影响程序性记忆（技能、操作知识）。

缺乏睡眠还会使大脑难以注意力集中，因此新信息的摄入效率从一开始就较低，使得学习和记住即使是简单的事情也变得更加困难。工作记忆——在短时间内在脑海中持有和操作信息的能力（例如记住刚刚听到的电话号码）——其容量和效率会降低，使得多任务处理或专注于复杂任务变得更加困难；注意力跨度也会缩短，分心情况增加。即使是部分巩固的记忆也变得更难检索：人们可能会感到大脑“雾蒙蒙”的，或觉得信息就在触手可及之处却无法想起。由于记忆是问题解决不可或缺的一部分，受损的记忆和认知功能会损害清晰思考、分析情况和做出正确决定的能力。

对情绪的影响

睡眠不足对情绪的影响通常是最早且最明显的后果之一。易怒和挫败感的增加非常普遍且直接：微小的烦恼可能会让人感到无法承受，情绪的耐受度变得大大降低。睡眠不足还会提高皮质醇（即“压力荷尔蒙”）的水平，使身心感到压力更大，并削弱大脑调节杏仁核（与恐惧和焦虑相关的区域）的能力，从而导致担忧和不安感的增加。

人们还可能会经历情绪不稳定性——情绪迅速转变，在感觉良好与突然感到悲伤、愤怒或崩溃之间摆动，且通常没有明确的诱因。由于前额叶皮层（对调节情绪和抑制冲动反应至关重要）在睡眠不足时会变得不那么活跃且低效，因此控制情绪反应会变得更加困难。长期睡眠不足是导致临床抑郁症和焦虑症的重要风险因素，且这种关系是双向的：睡眠问题会促成这些病症，而这些病症又会干扰睡眠。缺乏睡眠还会让人更难识别并恰当地应对他人的情绪，从而使关系紧张并降低社交效能。即使没有临床抑郁症，长期的睡眠不足也会导致一种普遍的倦怠感、悲观情绪，以及对活动缺乏动力或快感。从本质上讲，睡眠不足将大脑变成了一台效率较低、情绪更不稳定的机器：它在学习、记忆和处理信息方面挣扎，同时失去了有效调节情绪的能力。

我们能在梦中学习或练习技能吗？

这个问题的答案是一个微妙的“是的，在一定程度上可以，但并非以你认为的传统练习方式”。

睡眠——以及梦境，特别是 REM 睡眠——帮助提升技能的主要方式是通过“巩固”。当你在清醒时学习一项新的运动技能（如演奏乐器、骑自行车或运动动作）或一项新的认知技能（如语言、数学概念或复杂策略）时，你的大脑会在睡眠期间积极处理并强化与该学习相关的神经连接。可以将此视为大脑在进行“离线练习”：它会回放与该技能相关的神经模式，巩固记忆，使动作或认知过程变得更高效且自动化。这就是为什么在练习后好好睡一觉，第二天往往能看到明显的进步。你并没有在梦中进行积极的练习，但你的大脑在幕后完成了这项工作。研究表明，在学习手指敲击序列或新的体育技能后睡眠的人，其表现显著优于那些睡眠不足的人；同样，睡眠也有助于巩固复杂的解决问题策略并整合新信息。

清醒梦（Lucid dreaming）让在梦中“练习”这一想法变得更加具体。在清醒梦中，你意识到自己在做梦，有时还能控制梦境环境的某些方面。经常经历清醒梦的人通常报告称，他们会刻意练习某些技能，例如演奏乐器、表演舞蹈、发表演讲，甚至飞行；而在这种梦中“练习”期间，大脑中负责执行这些动作的区域通常处于活跃状态。虽然你无法像在清醒状态下那样建立新的肌肉记忆，但这种心理演练仍然可以增强自信（在梦中获得成功的感觉可以延续到现实生活中）、完善心理模型（帮助你在脑海中走一遍复杂任务的步骤，识别潜在问题并巩固对流程的理解），并提高可视化能力——这是运动员和表演者用来提升现实表现的已知技巧。其局限性在于，你不太可能在梦中从零开始学习一项全新的肢体技能并在醒来后能完美执行；其主要益处似乎在于完善和巩固已习得的技能，或对熟悉的动作进行心理演练。

除了技能练习，梦境还被认为能促进问题解决和创造性思维。通过允许大脑建立不寻常的关联并在没有清醒状态约束的情况下处理信息，梦境有时能为你面临的挑战提供新颖的解决方案或洞察力。总之，虽然你不太可能仅通过在梦中练习就学会杂耍，但睡眠对于加强和完善你已经开始学习的技能至关重要；而对于能够进行清醒梦的人来说，在梦境状态下的刻意心理演练可以为已习得的技能和心理准备提供额外益处。

提高睡眠质量的实用习惯

提高睡眠质量通常在于采取一致的常规，并在全天（尤其是睡前几小时）做出有意识的选择。这些实用习惯通常被称为“睡眠卫生（sleep hygiene）”。以下是具体且被广泛推荐的习惯。

保持一致的时间表。 每天在同一时间上床睡觉和起床，即使在周末也是如此。这有助于调节身体自然的睡眠-觉醒周期（昼夜节律）。避免在周末补觉，因为这可能会打乱接下来的周循环。

优化你的睡眠环境。 保持卧室黑暗，使用遮光窗帘或眼罩遮挡光线，因为即使是少量的光线也会干扰褪黑素的产生。保持安静，使用耳塞、白噪音机或风扇来掩盖干扰声音。保持凉爽：大多数人在凉爽的房间里睡眠质量最好，通常在 60–67°F (15–19°C) 之间。确保通过支撑力良好的床垫、枕头和床上用品来保证舒适度。

建立放松的睡前常规。 在睡前 30–60 分钟开始放松，向身体发出睡眠信号。洗个热水澡或淋浴会有所帮助，因为之后体温的下降会促进困意。阅读纸质书（而非背光设备）、听舒缓的音乐或播客，以及练习放松技巧（如轻微拉伸、深呼吸练习、冥想或渐进式肌肉放松）都是有用的选择。

限制睡前接触蓝光。 在睡眠前至少 1-2 小时避免使用屏幕——包括手机、平板电脑、电脑和电视。这些设备发出的蓝光会干扰褪黑素的产生，导致入睡更加困难。如果必须使用屏幕，请使用蓝光过滤应用程序或设置，或佩戴防蓝光眼镜。

注意饮食和物质摄入。 限制在傍晚和夜间的咖啡因摄入，通常在就寝前 6-8 小时起限制，因为咖啡、茶、能量饮料和巧克力都含有咖啡因。避免在临睡前食用油腻、辛辣或过饱的餐点；少量的轻食是可以的，但大餐会导致消化不良和不适。限制酒精：虽然它最初可能让你感到困倦，但它会破坏睡眠结构，尤其是 REM 睡眠，导致深夜睡眠碎片化且恢复力下降。避免使用尼古丁，因为它是一种刺激物，会干扰睡眠。

在合适的时间进行规律的体育活动。 白天规律的锻炼可以显著提高睡眠质量，但要避免在临睡前（2-3 小时内）进行剧烈运动，因为这会产生刺激并提高核心体温，使入睡变得更加困难。早晨或下午的锻炼是理想的选择。

明智地管理午睡。 如果需要午睡，请保持时间较短（20-30 分钟）并在下午早些时候（下午 3 点前）进行。时间过长或过晚的午睡会干扰夜间睡眠。

白天多接触自然光。 让自己接触明亮的自然光，尤其是早晨。这有助于强化你的昼夜节律，并向身体发出现在是白天的信号。

处理忧虑和压力。 如果你在夜晚思绪万千，尝试在傍晚早些时候写一本“忧虑日记”：写下你的担忧和潜在的解决方案，然后将它们放一边直到第二天。练习正念或冥想也可以帮助平静过度活跃的大脑。

即使是一贯地执行其中几项习惯，也能显著改善睡眠的质量和恢复力。如果你在保持良好的睡眠卫生后仍然难以入睡，建议咨询医生，因为可能存在潜在的医疗状况，如睡眠呼吸暂停或失眠症。

结论

睡眠对于人类健康和功能的几乎每一个方面都至关重要 [5]。它能补充免疫系统，调节代谢，并帮助控制食欲；它能巩固记忆并支持认知表现；它还能重新校准大脑的情绪回路，帮助我们应对日常的社交和心理挑战 [5]。与此同时，梦被探索为一种有意义的、普遍的体验，它可以抚慰痛苦的记忆，并创造一个让过去和现在的知识融合的心理空间，从而激发创造力 [5]。REM 睡眠是大多数梦境发生的时间，对于情绪处理和创造性问题解决至关重要，一个完整的周期大约需要 90 分钟 [8]。综合来看，证据支持一个简单的总体结论：充足的睡眠是认知表现、情绪稳定和身体健康的基石，而梦境则有助于情绪处理和创新 [5]。