MIT研究人員開發出「夢境控制系統」,你的夢我說了算!

2020-06-08     造就

原標題:MIT研究人員開發出「夢境控制系統」,你的夢我說了算!

白晝的清醒生活與夜晚的奇異夢境之間有一個中間地帶,我們每天都會經過這片潛意識的世界,然而很少在此停留,驚嘆它的光怪陸離。但如果探究一番,就會發現它充滿既美妙又可怕的幻象,是現實和幻覺相糅合的精神產物。

通常我們在短短几分鐘內就會從這種半清醒的狀態進入到深度睡眠。在過渡期間,我們可能會經歷幾個微夢境,但這些微夢境的內容似乎是隨機的,我們醒來後常常忘得一乾二淨。麻省理工學院博士生亞當·霍洛維茨(Adam Horowitz)領導的一支研究團隊希望改變這一點。

霍洛維茨和他在麻省理工學院媒體實驗室的同事開發了一種相對簡易的設備,名為Dormio,目的是與睡眠的這個獨特階段互動。他們提出的假說認為,清醒和睡眠之間的這個潛意識階段是創意源泉,但這些創意常常消失在睡眠的海洋中。他們認為,如果你能進入睡眠的那個階段,然後恢復意識,而不是進入深度睡眠,那麼你將受益於強大的聯想式思維。深度睡眠過渡期出現的奇幻微夢境就是以聯想式思維為特徵。

到目前為止,霍洛維茨已經在15名受試者身上實驗了該設備,發現它能有效地最大限度延長用戶在清醒和睡眠之間的停留時間,並塑造他們經歷的微夢境內容。換句話說,這些麻省理工學院的研究人員已經開發出一種允許用戶與夢境互動的低成本設備。

人什麼時候真正睡著?

清醒和睡眠之間的短暫意識在科學上被稱為「睡前幻覺」(Hypnagogia),這種現象令神經科學家感到不解,因為在人什麼時候真正睡著的問題上,科學家仍然存在爭議。這有點像試圖確定人什麼時候「真正」死亡:是心臟停止跳動的時候,還是失去意識的時候,抑或是細胞最終停止複製的時候?

但可以肯定的是,睡前幻覺是一種自然現象,幾乎所有人每晚都會遇到。

「睡前的意象或者幻覺是在清醒過渡到睡眠期間一個正常的意識狀態,」沒有參與Dormio項目的劍橋大學心理學家弗拉達斯·諾瑞卡(Vladas Noreika)說。不同於其他的睡眠意識狀態,比如快速眼動睡眠期的清醒夢境,睡前幻覺不需要特殊的訓練,就可以誘發其效果。它是一個普遍現象,是晝夜節律的一個自然組成部分。

「重要的問題在於,我們在這種意識狀態中是否變得更有創造力,睡前幻覺為什麼在某些情況下會導致豐富的夢境,而在其他情況下會導致無夢的睡眠,」諾瑞卡說。

Dormio手套的早期原型

很難定義臨睡幻覺,因為人在這種狀態下會表現出兼具睡眠和清醒特徵的行為,從他們自己和外人的角度來看皆是如此。嚴格來說,臨睡幻覺發生在睡眠的第一階段,即使在這期間醒來的人有時報告稱,他們根本沒有睡著,或者能在別人對他們說話時做出反應。另外,從臨睡幻覺中醒來的人常常報告稱,他們產生了強烈的視聽幻覺或者微夢境,但就像睡眠本身一樣,神經科學家在什麼是「夢」的問題上存在爭議。

那些奇異體驗解釋了歷史上一些最傑出的科學家和藝術家為什麼對睡前意識「夢寐以求」。托馬斯·愛迪生,愛倫·坡,弗拉基米爾·納博科夫,瑪麗·雪萊,阿爾伯特·愛因斯坦,薩爾瓦多·達利,奧古斯特·科庫爾,理察·華格納,他們全都表達了對睡前幻覺的迷戀,聲稱他們在這種精神朦朧的狀態下突然爆發了創意或理清了思緒。20世紀90年代,諾貝爾得主、生物物理學家埃里克·坎德爾(Eric Kandel)也以更科學嚴謹的方式表達了「有意識地獲取潛在的無意識力量」是創造力的根源這一觀點。

難怪這些善於思考的人想出各種方法,故意誘發睡前幻覺,以獲得由此產生的創造力。

故意誘發睡前幻覺的最著名例子可能是托馬斯·愛迪生的鋼球技巧。據說,愛迪生能有效地誘發睡前幻覺,其方法是睡覺時一隻手握著鋼球。當他睡得迷迷糊糊之際,手上的肌肉會放鬆,鋼球必然脫手,砸在地上的聲音會使他驚醒。在這些「微打盹」期間,愛迪生從來不會完全睡著,但他會產生睡前幻覺所特有的奇怪幻象和想法。

「所有這些善於思考的人都用優美的語言來描繪這種精神狀態。世界仿佛開始消融,但你仍然知道自己陷入了與幻覺混合的潛意識和記憶,」霍洛維茨說,「睡前幻覺棒極了,但前人用來誘發睡前幻覺的最好方法卻是讓鋼球落地。」

Dormio是麻省理工學院媒體實驗室睡眠互動項目的一部分,實質上就是愛迪生那個技巧在21世紀的重現。

夢境機器

Dormio經歷了兩次疊代,霍洛維茨說,他和同事正在開發第三代。第一代Dormio包括手套上的一個Arduino微控制器和掌心處的一個小型壓力傳感器,由霍洛維茨與同事伊桑·格羅弗(Ishaan Grover)、索菲亞·楊(Sophia Yang)和佩德羅·庫勒拉(Pedro Reynolds Cuéllar)共同設計。

受試者在睡覺前戴上手套,手握成拳,對傳感器施加壓力。同時,腦電圖儀(EEG)傳感器監測大腦的電波活動。如果手和頭部傳感器發現受試者進入睡眠狀態,肌肉開始放鬆,腦電波開始改變,附近的一個Jibo機器人就會說一句預先設定好的話。這句話旨在讓受試者的大腦做好準備,根據Jibo機器人所說的話改變夢境的內容。

但是,Dormio存在不少問題。首先,EEG設備很貴,信號理解起來相當複雜。此外,掌心傳感器只有兩種狀態(開和關),而睡眠是一個漸進的過程。

為了彌補這些缺點,霍洛維茨和同事設計了Dormio的一個新版本,把掌心傳感器換成屈曲傳感器,後者能以更高的粒度水平衡量肌張力。這意味著研究人員可以通過監測肌肉的鬆弛程度,看著受試者逐漸入睡。他們還把腦電波信號換成更簡單的生物信號,比如心率,把Jibo機器人換成手機APP。

霍洛維茨說,第三代Dormio只需要監測受試者在睡眠時的眼瞼運動。目標是使Dormio儘可能佩戴舒適、價格便宜、不具侵入性,讓用戶在使用時更容易入睡。

一名受試者使用第一代Dormio

霍洛維茨在六名志願者身上測試了第一代Dormio。受試者在傍晚抵達實驗室,躺在沙發上睡覺。當他們入睡時,Jibo機器人會說「試想一隻兔子」或者「試想一把叉子」。Dormio系統探測到受試者睡著時,機器人會喊他們的名字,並說「你睡著了」。

這相當於愛迪生的鋼球落地,但Dormio的目標不是完全叫醒受試者,而是防止受試者進入深度睡眠,有效地延長睡前幻覺的狀態。一旦志願者處於睡前幻覺的狀態,Jibo機器人會問他們在想什麼,並把他們的回答記錄下來。

測試結果顯示,雖然並非所有的受試者都記得他們對機器人說了什麼,但他們都「記得並報告稱,他們在睡夢狀態期間看見了提示語,成功地啟動並記得對上述睡夢狀態的刺激」。

「這意味著我們有了一種控制夢境的可行系統。」霍洛維茨說。

但Dormio不只是關於操縱夢境。霍洛維茨想要看看,有意識地誘發微夢境是否會導致愛迪生等人夢寐以求的創造力「爆發」。

受試者用Dormio完成三輪測試後,他們被要求進行一項「替代用途任務」,霍洛維茨稱之為「經典的創造力測試」。顧名思義,這種測試要求受試者想像提示語(兔子或叉子)的替代用途。志願者還被要求根據提示語撰寫一個創意故事。

一名受試者使用Dormio

雖然創造力很難用客觀的方法進行衡量,但控制組和Dormio實驗組測試的結果顯示,霍洛維茨的志願者出現了創造力爆發的跡象。經歷了睡前幻覺之後,他們撰寫創意故事的時間平均延長158秒。與控制組測試相比,六名志願者中的五人使用Dormio後,在替代用途任務中獲得了更高的分數。四名志願者在自我報告中表示,他們覺得睡前幻覺期間產生的想法很有創意。

「想法不是來自於我,它們只是經過我的大腦,」一名受試者報告稱,「我覺得自己在一個虛無縹緲的地方,所有那些想法都存在於這個虛無縹緲的地方,一切似乎合情合理。」

「處理信息的方式之所以不同,是因為睡覺時大腦的狀況不同,」霍洛維茨說,「你在睡覺的時候,大腦失去了很多額葉功能,這意味著你超會聯想,你失去了自我感、時間感、空間感,更容易進行發散式思維。這種思維與新奇和古怪的想法密切相關,而你在完全清醒的時候會忽略這些想法。」

Dormio的未來

與我們的夢境互動,自然地提高我們的創造力,這個主意非常誘人,但目前還是一個新興的研究領域,需要進行更多的測試。霍洛維茨已經在九名受試者身上測試了第二代Dormio,但他說,要真正弄清楚Dormio如何影響睡前幻覺,僅僅15名受試者是遠遠不夠的。除了獲取更多的人類數據以外,他和同事還在研發侵入性更小的Dormio版本,只通過監測眼瞼運動來探測睡前幻覺的開始。

同時,諾瑞卡等其他研究人員致力於揭秘睡前幻覺的神經機制。這種現象很難把握,因為其效果變化多端,既有生動的幻象和夢境,也有與睡前念頭幾乎無關的外界心理暗示。

「雖然睡前幻覺的神經機制尚未得到充分研究,但大腦額葉對感官信息的嚴格管控似乎因為睡意而鬆懈,從而產生了不可預料的感官體驗,」諾瑞卡說。

儘管如此,睡前幻覺似乎確實跟人的生活經歷有關。這意味著,某些人更可能在夢中看到文字,而不是產生幻象或者聽到聲音。2015年,諾瑞卡領導了一項案例研究。有一位退休的語言學教授來到他的實驗室,接受10輪測試。在此期間,這位教授會入睡,然後報告他迷迷糊糊睡著時的夢境內容。在測試期間,這位教授報告稱,其睡前幻覺的特徵是「強烈的語言入侵,包括由外語構成的文字」。諾瑞卡指出:「語言知識不豐富的人可能不會出現這樣的情況。」

霍洛維茨說,在他的測試中,受試者佩戴Dormio時的睡前幻覺體驗與受試者清醒時的生活之間有著類似關聯。例如,一名受試者被提示「叉子」這個詞語的時候,他會咕噥著說:「叉子是殖民主義。」

「他醒來後,我向他問起了這件事。」霍洛維茨說,「他告訴我,『在家裡,我用手抓飯吃,而在這裡,我把一個尖銳、冰冷的金屬器具插入食物,然後塞進嘴裡。我想,這具有殖民色彩。』他說,他一直都是那樣看待叉子的,但從未意識到他是那樣想的。利用這項技術獲得認知,讓你看清自己,想想就讓我興奮不已。」

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/bVTHk3IBd4Bm1__YL0nI.html