这篇原载于《环球科学》2020年1月新刊的文章，解读了一项近期研究取得的进展：在一项长达五年的实验中，科学家探究了睡眠期间的大脑活动，从而确定了负责产生梦境的大脑区域。但一个令人生畏的场景是，随着技术的发展，也许在未来，我们的梦境可以被破译…… 

    梦从哪里来？为何我们的大脑能够每夜毫不费力地生成故事和图片？利用现有的技术，我们能够实实在在地记录下这些转瞬即逝的梦境吗？ 

　　美国芝加哥大学的欧赫内·阿瑟林斯基（Eugene Aserinsky）与纳塔涅尔·克莱特曼（Nathaniel Kleitman）于上世纪50年代发现快速眼动（REM）睡眠之后，这些问题的答案似乎变得触手可及。当时，两位科学家通过在头皮、眼球附近和肌肉上放置电极（即通过脑电图、眼电图和肌电图）来记录大脑活动，首次观察到了一种特殊的睡眠阶段。在这一阶段，大脑神经元十分活跃，与清醒状态极为相似，因此这种睡眠也被称为“异相睡眠”。 

　　另外，他们观察到，在大脑高度活跃的同时，眼球也会出现持续的快速移动。根据这种特征，他们决定用“快动眼睡眠”（rapid eye movement）的英文首字母缩写REM来指代这一睡眠阶段。 

　　这些发现激发了两位科学家的好奇心，他们叫醒了实验中处于REM睡眠阶段的自愿者，并询问他们在醒来之前是否做了梦。结果表明，有74%的自愿者记得自己做了梦。而在其他睡眠阶段（也被称为非快速眼动睡眠，或NREM睡眠），这一比例则降至17%。因此我们也不难理解，为何研究人员在最初发表这些结果的时候，声称他们找到了“能够确定梦是否会出现以及出现频率的方法”。 

　　这一非同寻常的发现使得许多科学家开始重复这项实验。他们意识到，与其询问自愿者们是否做了梦，不如问问他们“苏醒之前脑海中出现了什么”。这样一来，即使处于其他睡眠阶段，在70%的情况下他们也能得到有关梦境的答复。但如今我们已经知道，发生在NREM睡眠与REM睡眠中的梦境常常难以区分。 

　　这一发现给睡梦研究领域带来了更多的谜团。与REM睡眠相反，NREM睡眠中大脑的活跃度很低，在脑电图中显示的主要是平缓的波浪线，即低频的慢波。那么，大脑为何在活跃度如此不同的两个睡眠阶段都能产生梦境呢？ 

　　相关的解释层出不穷——有些研究者总结，大脑活跃度与做梦并无关联；有些人坚称梦并不发生在睡眠中，而是刚苏醒时思绪混乱导致的虚假记忆；还有一些人则怀疑NREM睡眠中产生的梦境由REM睡眠的入侵造成。 

　　由于这些不确定性，梦在科学世界被视作是一个模糊、有争议、难以甚至无法探究的话题。的确，探索梦的本质时会遇到种种阻碍，因为梦转瞬即逝，很快就会被人们遗忘，而且梦境的内容总是出人意料，难以用语言描述。由于以上原因，研究人员需要在夜晚唤醒自愿者，以便收集与梦有关的证据，但这对于自愿者和研究人员双方来说都不是什么愉快的经历。此外，还有技术层面的困难需要攻克。为了正确描述与梦有关的大脑活动特征，需要毫秒级的时间分辨率和精确的空间分辨率，来识别大脑不同区域的电活动。幸运的是，近年来取得的一些技术进步提高了我们研究睡眠的可能性。 

　　高密度脑电图（high-density EEG）技术相较于传统的脑电图有了明显的改善，科学家能在一顶脑电帽上装配多达256个电极。除了能够达到出色的时间分辨率（毫秒级），该技术还能通过“信源模型”（source modeling），即利用数学算法计算出产生大脑活动的源头，实现大脑不同区域的电活动的高精度可视化。因此，在任何给定时刻，研究人员都能够通过高密度脑电图了解到，大脑皮层的哪些区域正处于活动状态。此外，脑电帽具有较高的舒适度，戴着它也可以在床上不受干扰地入睡。 

　　近年来各种研究表明，同一时刻大脑各区域的睡眠状态并不一致，这引起了科学家极大的兴趣。尽管我们早就知道海豚大脑的两个半球是交替入睡的，但是人类的“局部睡眠”现象却是最近才发现的。利用诸如高密度脑电图和颅内记录等技术来近距离观察神经元之后，科学家发现，通常用于表征睡眠的慢波并不会在大脑的所有区域同时产生，而是局限于部分区域，而其余区域则观察不到。换句话说，在某些时刻，大脑的部分区域可以被认作是“清醒的”，而与此同时，其他区域却在“睡觉”。梦游就是一个“半睡半醒”状态的极端例子，它发生在深睡阶段，梦游者虽然能够活动，但大脑并不完全清醒。