科技日报记者金凤
无论是热播剧《开端》中循环了19次的爆炸事故，还是电影《盗梦空间》里从潜意识中盗取情报，抑或是“春风一夜吹乡梦，又逐春风到洛城”中对于故土情愫的记忆重温，梦，是人们穿梭于虚幻与现实之间莫可明说的生命体验。
然而，做梦时人脑发生了什么，至今仍是未解之谜。“为什么要睡眠?”“人类为什么会做梦?”一度被《科学》杂志列入“全世界最前沿的个科学问题”。
最近，科学家们找到了大脑进入梦乡的“钥匙”。国际顶尖学术期刊《科学》新发表的一篇研究论文中，日本筑波大学联合北京大学研究发现，让大脑愉悦的信号——多巴胺，在大脑中的基底外侧杏仁核区域（BLA）升高，是启动快速眼动睡眠的关键。
不同睡眠周期，肌肉张力、眼球运动各不同
梦醒时分，我们可能依稀记得缥缈的梦境，却未曾得知，在整个睡眠周期，脑内的各种神经元、脑信号如何经历一番生命奇遇。
“我们对睡眠的理解，目前主要基于对哺乳动物睡眠的研究。区分哺乳动物不同睡眠-觉醒状态的核心指标是脑电图。”中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室研究员徐敏告诉科技日报记者，按照脑电频谱特征的不同，睡眠-觉醒周期可分为觉醒期、快速眼动（REM）睡眠和非快速眼动（NREM）睡眠。其中，人类的NREM睡眠又可以细分为N1、N2、N3期。
“健康人入睡时一般先进入NREM睡眠，但新生儿可由觉醒直接进入REM睡眠。”徐敏表示，“一个典型的睡眠周期首先从觉醒状态进入N1期，此时人逐渐丧失对周围环境的注意力，出现缓慢眼动，心率、体温开始下降。数分钟后进入N2期，此时全身肌张力降低，几乎无眼球运动。随后进入深睡眠的N3期后，肌张力进一步低下，不易被唤醒。深睡眠结束后，再次转回N2及N1期，而后进入REM睡眠。”
REM睡眠的特征则是肌张力消失，但高频眼动阵发，肢体远端的肌肉和面部表情肌可有短暂肌电活动。
“健康成人的N3期睡眠多出现在前半夜，而REM睡眠在后半夜时间更长、密度更高。整夜总睡眠时间中，觉醒时间占比5%，N1期时长约占5%-10%，N2期约占50%-60%，N3期约占15%-20%，REM期约占20%-25%。”不过，这并非一成不变，徐敏说，一般而言，整夜总睡眠时间随年龄的增大而减少。
研究发现快速眼动睡眠由大脑关键区域多巴胺信号引起
梦是如何产生的，梦的功能是什么，梦是睡眠中真实的思维痕迹还是醒来后的虚构回忆，这些未解的难题一直令科学家着迷。
“对于人类，REM睡眠是梦的多发时期，但梦和REM睡眠并不等价。”徐敏介绍，20世纪50年代，学者阿瑟林斯基与克莱特曼通过记录睡眠中的脑电、眼电和肌电，发现了REM睡眠。
他们唤醒并询问了处于不同睡眠阶段的志愿者，发现有74%的从REM睡眠醒来的人报告自己做了梦，而这一比例在NREM睡眠期仅有17%。后人通过修改询问方式，把“是否做了梦”改为“苏醒之前脑海中出现了什么”，并大量重复试验，认为REM睡眠与NREM睡眠都能产生梦境，且两种梦常常难以区分。
对于REM睡眠，人类已经掌握诸多规律。东南大学生物医学工程学院杨元魁博士告诉科技日报记者：“REM睡眠，人脑会把大量存于脑中的经验和知识提取出来，并与白天所学、所见、所听、所想交织在一起，进行复杂随机的加工。这个阶段会删除人脑认为无用的记忆，所以对脑的记忆系统的优化具有重要作用。”
不过，在睡眠中，NREM睡眠为何会转向REM睡眠，二者是如何循环进行的，或者说人类大脑如何调节睡眠，尚无结论。而睡眠如何促进人类做梦——即REM睡眠，尤其令人费解。
不过，在此次研究中，科研人员似乎捕捉到从NREM睡眠向REM睡眠“切换”的蛛丝马迹：NREM睡眠期间，基底外侧杏仁核的多巴胺的短暂增加，会终止NREM睡眠，并启动REM睡眠。多巴胺作用于基底外侧杏仁核中表达多巴胺受体D2(Drd2)的神经元，会诱导NREM睡眠到REM睡眠的转变。
嗜睡症的猝倒神经生物学模型或需调整
多巴胺是脑内重要的神经递质，它可以调节神经细胞的活动，使我们感到愉悦，巧克力就是可以促进多巴胺分泌的“开关”之一。
近几十年来，国际上对多巴胺能神经系统的研究有突飞猛进的发展，认为该系统在调控人的精神、运动、行为等方面具有不可替代的作用，例如人的睡眠-觉醒机制，以及学习、记忆、认知等意识活动。
“在睡眠中，此前科研人员已经发现多巴胺在REM睡眠时释放量比较大，会促进觉醒。但此次研究发现基底外侧杏仁核的多巴胺的水平在NREM睡眠向REM睡眠过渡前会呈现出一个瞬时的增加。”徐敏说。
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