《大夢兩千天》:睡眠時不能防禦、覓食、繁衍,為何動物仍需要睡眠與做夢?

《大夢兩千天》:睡眠時不能防禦、覓食、繁衍,為何動物仍需要睡眠與做夢?
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我們想讓你知道的是

假如睡眠和做夢沒有極重要的生物性功能可執行,這兩件事可就是自然界最笨的安排,無謂浪費的時間最多。睡眠中的動物不能防禦掠食者的襲擊,不能覓食,不能繁衍後代,不能保護自己的領域和子女。可是,生物界經歷一億三千萬年的進化改變之後,極多的物種依舊保留睡眠與做夢的習慣。

文:安東尼.史蒂芬斯(Anthony Stevens)

夢的生物學

心靈的進化層次在夢裡比在意識清楚的腦中還容易辨識明白。在夢裡,心靈用意象說話,流露從本性最原始層發源的本能。——榮格

假如睡眠和做夢沒有極重要的生物性功能可執行,這兩件事可就是自然界最笨的安排,無謂浪費的時間最多。睡眠中的動物不能防禦掠食者的襲擊,不能覓食,不能繁衍後代,不能保護自己的領域和子女。可是,生物界經歷一億三千萬年的進化改變之後,極多的物種依舊保留睡眠與做夢的習慣。

每個二十四小時的時段裡,所有的動物都會有活動與休息的晝夜節律。有些動物——如貓頭鷹、蝙蝠、嚙齒動物——是晝伏夜出的,有些動物——如人類、猩猩、狗——則是白晝活動夜晚休止的。睡眠的生物學上的好處是:可保存體力,靜止不動的狀態也迫使動物待在安全的巢、地洞、家之中,不會遭到危險。

大約一億八千萬年前,溫血的哺乳動物從冷血的爬蟲動物祖先演化出來,那時便有非快速眼動睡眠了。快速眼動睡眠的演化卻要等到五千萬年以後。這時候的哺乳動物還是單孔目動物,和爬蟲類、鳥類一樣,以產卵的方式繁殖。哺乳動物開始胎生的時候,快速眼動睡眠才登上進化舞台。安靜的非快速眼動睡眠和活躍做夢的睡眠,為什麼都巧遇重要的進化發展呢?

比較合理的原因是:爬蟲類和哺乳類動物的新陳代謝需求不同,胎生動物的幼崽成長也較慢。爬蟲類是冷血的,可以輕易從陽光取得能量。夜晚這個能量來源消失,也是爬蟲類特別不易抵禦襲擊的時候。反觀溫血的哺乳類,因為已有維持體溫恆定的本領,比較不受天候和晝夜變化的影響。但為了維持體溫,哺乳動物必須從食物中攝取能量,把新陳代謝的鍋爐燒得熱熱的。因此故,保存能量的有效方法——包括長時間的睡眠——顯然成為哺乳類動物適應生存競爭的重要機制。

做夢的睡眠的功用又在哪裡呢?我們還是得從胎生動物的幼崽著眼。鳥兒和蜥蜴破蛋殼而出的那一刻都已發育得相當完全,胎生動物出生後卻要度過一段相當長的學習成長期(大腦的發展尤其慢),才能夠獨立求生。一般認為,快速眼動睡眠有助於嬰兒腦部發育,能起動中樞神經運轉,使嬰兒開始懂得依戀母親、探索環境、遊戲。

有這麼多種類的動物會有快速眼動睡眠,此種睡眠在上億年的進化中未被淘汰,可知其對於哺乳類動物的生存必有極重要的意義。基於這個推論,研究哺乳動物睡眠的人士都鎖定發現夢的含意、目的、功用為目標。

動物的夢

既有過去四十多年的研究證據在,除了最狂熱的人類中心行為論者,不會有人想要否認動物會做夢的事實。我們可能曉得動物夢些什麼嗎?可能的。分別觀察健全動物與利用外科手術破壞其機能的動物的快速眼動睡眠行為,並且按完全清醒的動物做出求生必須行動時的腦電圖儀記錄推斷,都已獲得證據。提出相關證據的人是里昂大學的朱維(Michel Jouvet)和洛克斐勒大學的溫森(Jonathan Winson)。

朱維的兩項重要觀察發現是:

  1. 夢從大腦中具有古老生物演進史背景的部分產生的活動而爆發。
  2. 負責抑制睡眠者行動的大腦中樞部位的功能若被阻斷,睡著的動物和人都會以實際行動把夢的內容表演出來。例如,做夢的貓(其抑制行動的下行神經纖維已被切除)會起身去「追蹤」牠幻想中的獵物,「猛撲」過去「殺死」獵物,再把獵物「吃掉」。

溫森的研究以快速眼動睡眠與記憶的關係為主。已經找到的儲存記憶的神經中樞是一個叫作「海馬迴」的邊緣系統,以及此系統與大腦新皮質相連的部位。洛杉磯加州大學(UCLA)的葛林(John D. Green)和阿杜伊尼(Arnaldo A. Arduini)於一九五四年間的實驗發現,兔子的海馬迴每秒有六個週期規則訊號的記錄。他們稱此種訊號為θ節奏。

再用清醒狀態的其他動物——包括鼩鼱、鼴鼠、老鼠、貓——作觀察實驗,發現這些動物在做出攸關生存的行為時也有θ節奏。如貓的捕食行為、兔子被捕獵的行為、老鼠的探索行為,都與θ節奏有關聯。而這些行為正好都與這些動物的存亡大有關係。以挨餓的老鼠為例,一定先把周遭環境查看一遍,才會安頓下來吃放在牠面前的食物。

一九六九年間,西安大略大學的范德沃夫(Case H. Vanderwolf)終於發現,他所研究的所有動物都會在做一個行為之時出現海馬迴的θ節奏,這個行為即是快速眼動睡眠。 因此可以確知,作夢、記憶儲存、攸關存亡的行為都與θ節奏有關。溫森因而作成一項非常重要的結論:「θ節奏顯示一種神經中樞的作用,對某種動物生存極重要的資訊(是在白晝時收集的)藉這個作用過程於快速眼動睡眠期間再收納到記憶之中。」

由於溫森將觀察所見解釋得合情合理,一般的反應都很熱烈。大家普遍同意,動物可能在藉做夢更新其求生策略,在夢中把過去形成且試驗過的策略套用到現在的經驗上。動物在睡眠中做這件事,因為只有睡覺時可以把外界的干擾擱下而專心從事這個要緊的活動——就好像銀行放下鐵捲門以後行員才好專心算帳。

記憶處理儲存的關鍵要素「海馬迴」位於大腦兩側的顳葉中。海馬迴和下丘腦、丘腦都屬於與情緒經驗和記憶儲存相關的邊緣系統。海馬迴經由扣帶迴(cingulate gyrus)接收來自大腦皮質的資訊,再經由腦弓傳至下丘腦,經過下丘腦乳突管再到丘腦,然後回到皮質的前葉。

短期的記憶行為絕對少不了海馬迴。阿茲海默症(老人失智症)的患者正是因為海馬迴失靈而記不得前一刻還在腦中的事,但長遠期的記憶卻比較不受影響——起碼病發初期是如此。阿茲海默症患者會在剛用過餐後忘記自己才吃了些什麼,卻能記得幼時學的兒歌和上學的地點。根據觀察研究,有海馬迴機能障礙的病人,需要將近三年的時間才能夠使短期的記憶「進駐」長期的記憶之列。病人的海馬迴如果受了嚴重損傷,就完全記不得受傷之前三年中發生的事。事情一旦進到長期記憶,就極不容易忘記。