大脑在睡眠中悄悄切换“收听模式”
图片来源：AI生成
【科普园地】
或许不少人都对这样的经历感同身受：睡觉时，窗外汽车驶过、家人聊天，甚至打雷的声音都无法把你叫醒，但手机闹钟一响，或者婴儿的一声啼哭，却能迅速把你从睡梦中叫醒。
这看似矛盾的现象，背后隐藏着大脑在睡眠状态下独特的信息处理机制。瑞士洛桑大学和日内瓦大学的科学家最近发现，快速眼动睡眠时，大脑并没有与外界完全“断联”，而是在重新调配不同信息的处理优先级，对哪些信号值得关注、哪些信号可以暂时忽略进行筛选。
大脑为什么能在“屏蔽干扰”和“保持警觉”之间找到平衡？为了揭示这一谜团，科学家招募了25名志愿者，让他们在实验室里度过两个完整的睡眠之夜，并利用脑电图技术记录大脑的电活动。他们特别关注快速眼动睡眠，也就是人做梦最活跃的阶段。在这一阶段，大脑神经活动十分活跃，甚至与清醒状态有些相似，但人对外界刺激的敏感性却明显降低。
不过，快速眼动睡眠并不是一种恒定状态，而是在两个阶段之间不断交替，即强直性快速眼动睡眠和相位性快速眼动睡眠。其中，相位性快速眼动睡眠阶段会出现典型的快速眼球运动，同时，该阶段还伴随着短暂的肌肉抽搐，以及更加不稳定的心率和呼吸节律。
在对外界的“钝感”上，这两个阶段也存在明显的梯度，从清醒状态进入强直性快速眼动，再到位相性快速眼动，大脑对外部刺激的敏感性会越来越低。科学家正是抓住了这个天然的渐进过程，比较大脑如何处理来自外界和身体内部的信息。
结果很清楚，随着睡眠从强直性快速眼动进入相位性快速眼动，大脑对声音的反应越来越微弱，但对心跳信号的回应却反而在增强。这表明，睡眠中的大脑并不是简单关闭所有感觉通道，而是在重新分配感知资源。科学家指出，这并非大脑对所有刺激“一视同仁”地抑制，而是将“倾听”的对象从外部环境转向了身体内部。
这种感觉信息处理方式的重新平衡，可能是睡眠状态下大脑维持身体监测能力的重要机制。它既避免人体因无关刺激频繁醒来，又保证重要的生理变化能被及时感知。
从演化角度看，这套机制也具有合理性。睡眠中的个体不需要对环境中的每一丝风吹草动都作出反应，但心脏是否正常跳动、身体内部是否出现异常，这些信息却一刻也不能被完全忽略。大脑在睡眠中减少对外界的关注，同时加强对身体状态的监测，正是长期演化形成的一种精细平衡。
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或许不少人都对这样的经历感同身受：睡觉时，窗外汽车驶过、家人聊天，甚至打雷的声音都无法把你叫醒，但手机闹钟一响，或者婴儿的一声啼哭，却能迅速把你从睡梦中叫醒。
这看似矛盾的现象，背后隐藏着大脑在睡眠状态下独特的信息处理机制。瑞士洛桑大学和日内瓦大学的科学家最近发现，快速眼动睡眠时，大脑并没有与外界完全“断联”，而是在重新调配不同信息的处理优先级，对哪些信号值得关注、哪些信号可以暂时忽略进行筛选。
大脑为什么能在“屏蔽干扰”和“保持警觉”之间找到平衡？为了揭示这一谜团，科学家招募了25名志愿者，让他们在实验室里度过两个完整的睡眠之夜，并利用脑电图技术记录大脑的电活动。他们特别关注快速眼动睡眠，也就是人做梦最活跃的阶段。在这一阶段，大脑神经活动十分活跃，甚至与清醒状态有些相似，但人对外界刺激的敏感性却明显降低。
不过，快速眼动睡眠并不是一种恒定状态，而是在两个阶段之间不断交替，即强直性快速眼动睡眠和相位性快速眼动睡眠。其中，相位性快速眼动睡眠阶段会出现典型的快速眼球运动，同时，该阶段还伴随着短暂的肌肉抽搐，以及更加不稳定的心率和呼吸节律。
在对外界的“钝感”上，这两个阶段也存在明显的梯度，从清醒状态进入强直性快速眼动，再到位相性快速眼动，大脑对外部刺激的敏感性会越来越低。科学家正是抓住了这个天然的渐进过程，比较大脑如何处理来自外界和身体内部的信息。
结果很清楚，随着睡眠从强直性快速眼动进入相位性快速眼动，大脑对声音的反应越来越微弱，但对心跳信号的回应却反而在增强。这表明，睡眠中的大脑并不是简单关闭所有感觉通道，而是在重新分配感知资源。科学家指出，这并非大脑对所有刺激“一视同仁”地抑制，而是将“倾听”的对象从外部环境转向了身体内部。
这种感觉信息处理方式的重新平衡，可能是睡眠状态下大脑维持身体监测能力的重要机制。它既避免人体因无关刺激频繁醒来，又保证重要的生理变化能被及时感知。
从演化角度看，这套机制也具有合理性。睡眠中的个体不需要对环境中的每一丝风吹草动都作出反应，但心脏是否正常跳动、身体内部是否出现异常，这些信息却一刻也不能被完全忽略。大脑在睡眠中减少对外界的关注，同时加强对身体状态的监测，正是长期演化形成的一种精细平衡。
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