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關鍵醫學院(八):驚醒後為何動彈不得?「鬼壓床」背後的腦科學

2018/09/07 , 評論
TNL特稿
Photo Credit:Depositphotos
TNL特稿
關鍵評論網編輯邀請專家撰寫特稿,歡迎讀者參與討論。

文:王輝斌

醫學一定就是衛教文、要不就硬梆梆嗎?關鍵評論網與各領域的專家好手合作「關鍵醫學院」,每個月精選一種疾病或醫學現象,與你分享在這個領域你可能從沒想過的觀點。

你是否曾經有過這樣的經驗:原本正在睡覺的你,突然醒過來了,但是人雖然醒了卻全身動彈不得,甚至想叫也叫不出聲。你心中想,天啊,我是被鬼壓了吧?先別太緊張,這可能是你的大腦在搞鬼。本月的關鍵醫學院,我們請到睡眠醫學、生理節律等領域的研究專家王輝斌,為我們撰文討論俗稱「鬼壓床」的睡眠癱瘓症。

至於下一個月的關鍵醫學院,我們要來討論一個很有趣的心理學現象──注意力錯覺。你相信自己看到的一切都是真的、沒看見就等於不存在嗎?或許你不該對自己這麼有自信喔。想知道這「注意力錯覺」葫蘆裡賣什麼藥,別錯過我們下個月的新文章。

你有沒有過一覺醒來,在漆黑的房間裡,發現自己動彈不得的經驗?更糟的是,你可能會覺得(甚至看到)有人還是鬼怪,正在房間裡瞪著你,甚至攻擊你。你感到嚇壞了,想叫卻發不出聲,想逃卻動彈不得。即使之後身體能動了,那種恐懼感依舊纏身,在心中留下難以釋懷的恐懼……。

這種類似的經驗古今中外皆有,並且以不同的形式被流傳描述著,而且往往會與宗教的神祕色彩串聯,認為邪惡的東西(如兇神惡怪,甚至是被外星人綁架)是這一切驚恐經驗的元凶。在我們的民間傳說裡,「好兄弟」便被認為是讓你醒後卻暫時癱瘓的始作俑者,也就是俗稱的「鬼壓床」。

隨著大腦與神經科學的進步,我們對於許多鬼怪傳說有了科學上的解釋,鬼壓床也不例外。現在普遍認為鬼壓床是你的大腦在作祟,讓你即使「心」醒了(其實就是意識已從睡眠狀態中回復),但是因為身體還沒有全醒,於是無法自由移動身體的肌肉,包括軀幹與四肢,以及發聲能力。而這個半睡半醒的狀態也可能發生在你即將入睡的時候:心還是醒著(意識還有完全進入睡眠狀態,或是因為其他因素從淺眠狀態中跳出),但是身體已經進入「休眠」。在一些比較嚴重的案例裡,患者會出現窒息感與嚴重的恐慌徵兆。

讀到這裡,你心中可能已經有許多問號:為什麼是半夢半醒時?為什麼大腦醒了身體卻慢半拍?而既然大腦已經醒了,又為什麼會看到不存在的人或物(幻覺),有時甚至還覺得耳邊有人竊竊私語(幻聽)?

這些都是很好的問題。而要明白這些問題的解答,首先我們要對睡眠有多一層的認識。

睡眠乍看之下很簡單,好像就是躺在床上一動也不動一段時間,但其實睡眠是一個有過程的行為。事實上,雖然睡眠能夠讓大腦休息,但是我們的大腦並不會完全靜止下來──即使我們的意識已經暫時休息,大腦在不同的睡眠階段仍保有不同的活動,而這些活動因為涉及神經元的放電,便會製造出微弱的生物電。神經科學家透過測量大腦放出的微弱生物電(EEG),便能從睡覺這個大概念中,去捕捉這些被細分的幾個階段(圖1)。

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圖片來源:作者提供
圖1. 不同睡眠階段的腦波紀錄(EEG)。注意REM sleep的腦波活動(最底層)與清醒時的腦波活動(第一排)有著高度的相似。圖片修改自此

儘管睡眠是一個複雜的行為,但一般來說我們常用畫大餅的方式,以二分法區分睡眠周期:

  1. 快速動眼期(Rapid eye movement, REM):這時候,你會看到睡著的人眼球快速轉動著。
  2. 非快速動眼期(Non-rapid eye movement, NREM):因為是二分法,所以其他所有眼球沒有在動的睡眠階段,都算是NREM sleep。

搭配下圖(圖2),我們來快速了解一下睡眠周期。

一個完整的睡眠周期:N1-N2-N3-N2-REM

要睡覺時,第一個會先進入的睡眠狀態是NREM sleep。先進入的是stage 1 NREM(簡稱N1)。人會保持在似醒似睡之間,也是最容易被叫醒的時候(失眠的病人主要是要進入到第一個階段的時間會延長,或者是第一個階段的時間會比一般人來的長,也就是說患者容易在期間被喚醒)。

接著會進入stage 2(較深一點的睡眠,簡稱N2),然後進入stage 3、4(深層睡眠期,簡稱N3和N4),接著會從第四階段回到第三階段,再回到第二階段,然後進入到REM。這樣是完成一個周期(N1-N2-N3-N2-REM)(圖2)。也就是說,我們的睡覺過程是由NREM sleep和REM sleep交錯組成。

未命名
圖片來源:作者提供
圖2. 由NREM sleep與REM sleep所組成的睡眠結構。縱軸(右邊紅色箭頭)由上至下代表著睡眠的深度由淺至深;橫軸(底下藍色箭頭)由左至右代表著時間的推進。黑線代表每個階段睡眠深度的停留時間;REM sleep的部分被塗黑以便從圖中凸顯出來。圖片改自此

每一個週期大概是90分鐘,在8個小時的睡眠裡面,大概會經過4到6個週期,而且在這些週期中,只有在前面2個周期會進入到深層睡眠。也就是說在你入眠以後的前3個小時,大約就是你最難被喚醒的時間,因為此時你正在深層睡眠。隨著時間過去,在後面的階段,深層睡眠會逐漸減少。

在清晨的階段,主要睡眠是N2睡眠,而在我們整個睡眠的階段N2睡眠佔45~60%左右,佔整個睡眠的百分比最多,所以N2睡眠又被稱作基礎睡眠(baseline sleep)。後期的睡眠中(越到快醒過來的階段)REM sleep的比例會增加,而REM sleep正是夢境特別歷歷在目且生動的睡眠階段。NREM sleep也會做夢,但通常抽象,且醒後不易記得。

如果我們邊作夢、邊做出夢裡的特技動作......

REM sleep時的大腦活動活躍,有著鮮明生動的夢境,如果這時候身體的肌肉還能如清醒時般的隨意識控制而收縮,那我們很可能因為夢境中的幻覺而有不適當的動作反應。比如說雙手在空中揮舞或是兩腿奔跑。從演化的角度來看,這個現象可能因此使摔落或是驚動掠食者而有生命危險。

為了避免這樣的悲劇並增加生存的可能,當REM sleep發生時,我們的大腦會釋放神經傳導物質,傳達指令,暫時的癱瘓全身的骨骼肌(能隨意識控制的肌肉)。所以心臟(不受意識所控制)依舊可以繼續跳動,但我們會暫時屬於全身麻痺的狀態(REM atonia)。

這本來是一個保護機制,但當你因為壓力或是其他外在因素,而從REM sleep中忽然轉醒(從圖2中能看到,我們的清醒狀態與REM sleep的狀態是非常接近的),那你就會處於一個尷尬的狀態:

你的意識醒了,但你的身體還正在被這個機制保護著而動彈不得。

因為壓力或其他因素不正常清醒的你,剛從大腦正非常活躍的REM sleep轉換出來,馬上就要面對因癱瘓而不聽使喚的身體,即使只有數秒的時間,也令人感覺有如小時般長久。通常當事者先是短暫的困惑,緊接而來恐懼與焦慮等情緒也開始產生。

這不是一件正常的事,這個恐慌的情緒啟動了大腦中的緊急危機處理系統(vigilance),此時的杏仁核(amygdala,大腦的恐懼中心)會高度活躍,並將這個危機訊號傳至其他腦區,使你整個人陷入過度警覺的情緒中(如驚弓之鳥)。而也正是這個過度警覺的狀態,讓當事者產生「有其他人正在房間裡!」的假想,甚至產生幻覺(見到鬼怪)與幻聽(覺得耳邊有私語)。

再一次的,危機處理系統本來是幫助我們在野外求生時,能夠做出迅速的反應而增加求生機率,但是在這種情況,系統因為錯誤的原因被啟動,反而加劇了睡眠癱瘓時的恐懼體驗。

睡眠癱瘓讓人產生幻覺、窒息感,還能飄起來?

然而,有些人可能不是看到幻覺,而是覺得胸口有股壓力使得呼吸困難,就好像有「不乾淨的東西」坐在胸口上,甚至有時會感到實際上的疼痛。因為呼吸不順暢的窒息感,患者有時甚至會感到生命受到威脅。如果這時與上述的幻覺併發,那患者可能會「看到」有鬼怪坐壓在自己的胸前。

這一切不好受的經驗,又是與REM sleep所帶來的特殊狀況有關:在REM sleep時,我們的呼吸節奏與清醒時有異,這個差異可能在每個人身上都不同,但通常是淺短而急促。當你因為壓力或其他因素跳躍式從REM sleep轉為清醒的意識狀態時,你的呼吸節奏還停留在REM sleep的淺短而急促的節奏。這個節奏讓氧氣與二氧化碳的交換效率降低,使你覺得胸悶且呼吸不順暢。但是這時你的身體還在被「保護」著,於是你沒有辦法自主的放慢並且加深吸入每一口氣……不能順暢呼吸可是攸關存亡的大事,大腦會迅速將這個狀況判斷為窒息的危機,並且帶動你要窒息而死的恐懼情緒。

除了幻覺和窒息感,第三種因為睡眠癱瘓而特有的體驗,可能比較沒有那麼不愉快,甚至可以說有點「超自然」:有些人不覺得自己被鬼壓著,而是「飄」了起來。是的,這類的體驗即是所謂的「靈魂出竅」,當事者會有自己漂浮在天花板上,或是能夠從第三人稱的角度看著自己(Vestibular-Motor Hallucinations)的體驗。

與前面所述的兩種體驗不同,隨之而來的是好奇、快樂甚至有滿足感,而不是恐懼。當然,還是有些體驗者指出,他們覺得自己的靈魂是被「強力而非自願」的拉出,或是有摔落的失重感而不是飄起來,那他們的體驗就不是那麼愉悅了。

大腦的前庭系統(the vestibular system)掌管平衡與空間(包括高度與水平向位),也是讓人暈車的元兇。當前庭系統在睡眠癱瘓的期間活躍時,大腦就會出現互相牴觸的2個資訊:前庭系統說我們不是處於靜止狀態,但是肌肉系統明明說身體正在癱瘓狀態呀?

想想看人要如何移動而不需要用到肌肉?沒錯,那就是漂浮或摔落。

至於看到自己投影的現象,則可能與大腦中顳葉、頂葉交界處(temporoparietal junction)的不正常活動有關(圖3)。顳葉頂葉交界處的功能複雜,簡單來說是負責整合視覺、聽覺、觸覺,與能夠讓我們分清你與我的區塊。

即使現在不看鏡子,你也能夠在腦海的回憶中想像自己的樣子,包括躺在床上正在睡覺的姿態。而我們之所以能夠這樣做,是因為顳葉頂葉交界處的腦區,能幫助我們將自身的影像投射在大腦視覺區,而且能認知腦海中的你就只是腦海中的你,不是現實中有第二個你。

當這個腦區不正常活動時,你可能不自主地看到自己的影像,而且無法分辨你所看到的只是你所想像出來的結果。根據Blanke團隊在2005年發表在頂級神經科學期刊《Journal of Neuroscience》的結果,透過刺激正常受試者的顳葉、頂葉交界處,該團隊能夠在實驗室的環境中,重現「靈魂出竅」的體驗。這篇文章自發表到現在,已經有近300篇的文章引用。

簡單整理一下,當你迷迷糊糊從REM sleep中不正常的清醒,此時你的肌肉系統處於麻痺的狀態,但是你的大腦中的前庭系統與顳葉、頂葉交界處正異常的活躍,於是不僅有漂浮感,而且能看見自己正躺在床上睡覺,還無法判斷床上的你只是腦中投影的假像。

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圖片來源:作者提供
圖3. 概化的大腦四葉位置,各葉皆有主要專職的功能。紅色圈起處即為顳葉頂葉交界處(temporoparietal junction)。圖片修改自此

事實上,因睡眠癱瘓而有特別體驗的人在人群中並不是少數,甚至近半數的人都或多或少有類似的經驗(Brian et al. 2011)。但是,這個從古至今橫跨中西方文化的睡眠現象,卻是到近期才有比較完整的科學解釋。相比於生動且帶有宗教神秘色彩的民俗傳說,在腦海裡發生的種種生理現象則較難用三言兩語說得清楚。或許這也是為什麼現代還是很多人無法擁抱科學版的「鬼壓床」與「靈魂出竅」。

現在是台灣民俗的鬼月,希望這篇文章能幫助大家壓壓驚──不是好兄弟上門來找你,是我們隨著演化而有的生存保護機制沒能在清醒時及時關閉,使我們處於一個冏冏的狀態,還得承受下意識伴隨而來的恐懼。

參考文獻:

  1. Blanke et al. Linking Out-of-Body Experience and Self Processing to Mental Own-Body Imagery at the Temporoparietal Junction. Journal of Neuroscience 19 January 2005, 25 (3) 550-557; DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2612-04.2005
  2. Brian et al. Lifetime prevalence rates of sleep paralysis: A systematic review. Sleep Medicine Reviews, Volume 15, Issue 5, 2011, Pages 311-315, ISSN 1087-0792, https://doi.org/10.1016/j.smrv.2011.01.007.
  3. Brooks PL, Peever JH. Identification of the transmitter and receptor mechanisms responsible for REM sleep paralysis. J Neurosci 2012;32(29):9785–9795. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0482-12.2012
  4. Cheyne and Girard. The body unbound: Vestibular–motor hallucinations and out-of-body experiences. Cortex. Volume 45, Issue 2, 2009, Pages 201-215, ISSN 0010-9452, https://doi.org/10.1016/j.cortex.2007.05.002.
  5. Denis et al. A systematic review of variables associated with sleep paralysis. Sleep Medicine Reviews , Volume 38 , 141 – 157
  6. Iranzo. The REM sleep circuit and how its impairment leads to REM sleep behavior disorder. Cell Tissue Res (2018) 373: 245. https://doi.org/10.1007/s00441-018-2852-8
  7. Jalal et al. Sleep paralysis and “the bedroom intruder”: The role of the right superior parietal, phantom pain and body image projection Medical Hypotheses , Volume 83 , Issue 6 , 755 - 757

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航

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