本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Psychology 2e,由夜黎重新編輯。(根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明)
原文傳送門:<4> States of Consciousness — 4.3 Stages of Sleep
索引傳送門:《心理學2e》索引頁面
學習本章後,你將能夠:
- 快速動眼睡眠(REM)和非快速動眼睡眠(non-REM)的區別
- 描述非快速動眼(non-REM)睡眠的三個階段之間的差異
- 了解快速動眼睡眠(REM)和非快速動眼睡眠(non-REM)在學習和記憶中的作用
前言
睡眠並不是一種統一的存在狀態。 相反,睡眠由幾個不同的階段組成,這些階段可以透過〝每個階段發生的腦電波活動模式〞來區分。 清醒時,我們的腦波活動以β波〔beta waves〕為主導。 與睡眠時的腦波模式相比,β 波具有最高的頻率(13-30 Hz)和最低的振幅,並且往往表現出更大的變異性〔variability〕。 當我們開始入睡時,我們的腦電波活動會改變。 這些變化可以透過腦電圖可視化,並透過腦電波的頻率和振幅來區分。 腦電波的頻率是指一秒鐘內發生多少個腦波,頻率的單位是赫茲 (Hz)。 振幅是腦電波的高度(圖 4.7)。 睡眠可分為兩個不同的一般階段:快速動眼睡眠(REM)和非快速動眼 (non-REM或NREM) 睡眠。 快速動眼 (REM) 〔Rapid eye movement〕睡眠的特徵是〝閉著眼皮時眼睛快速移動〞。 快速動眼睡眠期間的腦波與清醒時的腦波非常相似。 相較之下,非快速動眼 (NREM) 〔non-REM〕睡眠根據腦電波的特徵模式被細分為三個階段,這三個階段彼此不同,並且與清醒階段有所區別。 睡眠的前三個階段是非快速動眼睡眠,通常隨後是快速動眼睡眠。 在本節中,我們將討論睡眠的每個階段,以及其相關的腦波活動模式。
NREM 睡眠階段
當我們開始入睡時,我們進入非快速動眼睡眠(NREM),腦波模式的頻率降低,振幅增加。 NREM 睡眠的第一階段稱為第一階段睡眠。 第一階段睡眠〔stage 1 sleep〕是清醒和睡眠之間的過渡階段,在此期間我們會逐漸入睡。 在此期間,呼吸速率和心跳都會減慢。 此外,第一階段睡眠涉及整體肌肉張力和核心體溫的顯著下降。
就腦波活動而言,第一階段睡眠與α波和θ波有關。 第一階段睡眠的早期部分會產生α波〔alpha waves〕。 這些電活動(波)模式類似於非常放鬆但清醒的某人,但它們的變異性較小(更同步),且頻率相對較低(8-12 Hz),並且振幅比β波更高(圖 4.8)。 當個體繼續進入第一階段睡眠時,θ 波活動會增加。 與 α 波模式相比,θ波〔theta waves〕的頻率較低(4-7 Hz),振幅較高。 將某人從第一階段睡眠中喚醒相對容易; 事實上,人們經常報告說,如果他們在第一階段睡眠期間被叫醒,他們並沒有睡著。
當我們進入第二階段睡眠〔stage 2 sleep〕時,身體進入深度放鬆狀態。 θ波仍然主導著大腦的活動,但它們被稱為睡眠紡錘波的短暫活動中斷(圖 4.9)。 睡眠紡錘波〔sleep spindles〕是高頻腦波的快速爆發,可能對學習和記憶很重要(Fogel & Smith, 2011;Poe, Walsh, & Bjorness, 2010)。 此外,K 複合波的出現通常與第二階段睡眠有關。 K 複合波〔K-complexes〕是一種非常高振幅的大腦活動模式,在某些情況下可能是對環境刺激的反應。 因此,K 複合波可能充當通往更高水平喚醒的橋樑,以回應我們環境中發生的事情(Halász,1993;Steriade & Amzica,1998)。
NREM 第三階段睡眠〔stage 3 sleep〕通常稱為深度睡眠或慢波睡眠,因為該階段的特徵是低頻(小於 3 Hz)、高振幅δ波〔delta waves〕(圖 4.10)。 這些δ波具有我們睡眠腦波模式中,最低的頻率和最高的振幅。 在此期間,一個人的心率和呼吸會急劇減慢,並且在第三階段期間,將人從睡眠中喚醒比早期階段要困難得多。 有趣的是,在第三階段期間α腦電波活動水平增加(通常與清醒和過渡到第一階段睡眠有關)的人經常報告說,無論他們睡了多長時間,他們醒來時都不會感到精神煥發(Stone, Taylor, McCrae, Kalsekar, & Lichstein, 2008)。
REM睡眠
如前所述,快速動眼 (REM) 睡眠的特徵是眼睛快速移動。 〝此睡眠階段相關的腦波〞與〝人清醒時觀察到的腦波〞非常相似,如圖 4.11 所示,這是發生夢的睡眠時期。 它也與體內肌肉系統的麻痺有關,但那些使循環和呼吸成為可能的肌肉系統除外。 因此,正常人在快速動眼 (REM)睡眠期間,隨意肌不會發生運動; 快速動眼 (REM)睡眠通常被稱為矛盾睡眠〔paradoxical sleep〕,因為大腦活動頻繁且缺乏肌肉張力。 與非快速動眼(NREM)睡眠一樣,快速動眼睡眠(REM)也與學習與記憶的各個面向有關(Wagner, Gais, & Born, 2001;Siegel, 2001)。
如果人們被剝奪了快速動眼(REM)睡眠,然後允許不受干擾地睡眠,他們將花費更多的時間進行快速動眼(REM)睡眠,這似乎是為了彌補失去的快速動眼(REM)睡眠時間。 這被稱為快速動眼睡眠反彈〔REM rebound〕,它表明快速動眼睡眠也受到穩態調節。 除了快速動眼(REM)睡眠在學習和記憶相關過程中所扮演的角色外,快速動眼(REM)睡眠也可能參與情緒處理和調節。 在這種情況下,快速動眼睡眠反彈實際上可能代表非憂鬱個體對壓力的適應性反應,透過抑制清醒時發生的厭惡事件的情緒顯著性〔emotional salience〕(Suchecki、Tiba 和 Machado,2012)。 一般來說,睡眠不足會帶來許多負面後果(Brown,2012)。
下面的睡眠圖〔hypnogram〕(圖 4.12)顯示了一個人的睡眠階段。
夢
夢及其相關意義,因文化和時期的不同而不同。 到了 19 世紀末,奧地利精神病學家西格蒙德·弗洛伊德〈Sigmund Freud〉確信夢代表了進入無意識的機會。 Freud 認為,透過分析夢,人們可以提高自我覺察並獲得寶貴的見解,以幫助他們處理生活中面臨的問題。 Freud 區分了夢的顯性內容和隱性內容。 顯性內容〔manifest content〕是夢的實際內容或故事情節。 另一方面,隱性內容〔latent content〕是指夢的隱藏意義。 例如,如果一個女人夢見被蛇追趕,Freud 可能會認為這代表了女人對性親密的恐懼,而蛇是男人陰莖的象徵。
Freud 並不是唯一關注夢的內容的理論家。 20世紀的瑞士精神科醫生卡爾榮格〈Carl Jung〉認為,夢讓我們能夠進入集體無意識。 正如 Jung 所描述的,集體無意識〔collective unconscious〕是他認為每個人都共享信息的理論儲存庫〔theoretical repository〕。 Jung 認為,夢中的某些符號反映了普遍的原型〔universal archetypes〕,無論文化或地點如何,其意義對所有人來說都是相似的。
然而,睡眠和做夢研究員羅莎琳德·卡特賴特〈Rosalind Cartwright〉認為,夢只是反映了對做夢者來說重要的生活事件。 與 Freud 和 Jung 不同,Cartwright 關於夢的觀點找到了實證支持。 例如,她和她的同事發表了一項研究,其中在五個月的時間內多次詢問正在經歷離婚的女性,讓她們報告前配偶在她們思想中的程度。 這些女性在快速動眼(REM)睡眠期間被叫醒,以便詳細描述她們的夢境內容。 〝女性在清醒時想起前配偶的程度〞與〝前配偶出現在夢中的次數〞之間有顯著的正相關關係(Cartwright、Agargun、Kirkby 和 Friedman,2006)。 最近的研究(Horikawa、Tamaki、Miyawaki 和Kamitani,2013)發現了新技術,研究人員可以透過使用功能性磁振造影(fMRI)對大腦活動模式進行神經測量,有效地檢測和分類夢中出現的視覺圖像,為這個領域的進一步研究開闢了道路。
神經科學家艾倫·霍布森〈Alan Hobson〉 因發展夢的激活-合成理論〔activation-synthesis theory〕而受到讚譽。 這個理論的早期版本提出,夢並不是 Freud 等人提出的充滿意義的焦慮表徵,而是我們的大腦試圖理解(”合成〔synthesize〕“)在快速動眼期(REM)睡眠期間發生的神經活動(”激活〔activation〕“)的結果。 最近的改編(例如,Hobson,2002)繼續根據累積的證據更新理論。 例如,Hobson(2009)認為夢可能代表一種原始意識狀態〔protoconsciousness〕。 換句話說,做夢涉及在我們的大腦中構建一個虛擬現實,我們可以在清醒時使用來幫助我們。 在各種神經生物學證據中,約翰·霍布森〈John Hobson〉引用了清醒夢研究,以更作為好地理解一般夢的機會。 清醒夢〔lucid dreams〕是指在夢境中保持某些清醒狀態的夢。 在清醒夢中,一個人會覺察到自己正在做夢,因此,他們可以控制夢的內容(LaBerge,1990)。
更新紀錄
2023/12/10 發佈本文
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