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老鼠会梦到它们想探索的地方

探索老鼠的心理制图过程,揭示它们如何在睡眠中梦想未来并在新环境中导航。

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老鼠就像人类一样,也会对未来做梦。

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研究人员发现,当老鼠看到够不着的食物时,它们之后的梦境会描绘它们走向食物的场景。这一发现有一天可能会让我们对人类睡眠中的大脑活动有所了解。

大脑中的地图

科学家们早已知道,在老鼠探索完一个区域后,海马体中称为“位置细胞”的特定神经元会在老鼠睡眠时重放这些模式。

老鼠和人类的“位置细胞”有助于我们存储位置记忆并形成心理地图。当你身处某个位置时,一组位置细胞会放电;当你移动到另一个位置时,另一组位置细胞会放电以标记新位置。如果科学家能够记录特定脑细胞的活动,那么他们就可以窥探大脑如何绘制新地方的地图。目前,这种记录需要将微小的电极通过非常细的导线植入大脑,出于伦理原因,这不能对人类进行,但对老鼠是可行的。

但是,老鼠能否在探索新地方之前就在心理上绘制出它的地图?它们能否在某种意义上“想象”?这就是研究人员着手研究的问题。

梦想着未来

首先,研究人员让老鼠探索一个 T 字形轨道。老鼠可以沿着 T 字形的中心跑,但手臂被透明的障碍物挡住了。在老鼠观看时,研究人员将食物放在其中一条手臂的末端。老鼠可以看到食物和通往食物的路线,但它们无法到达。

然后,当老鼠在笼子里蜷缩着睡觉时,科学家们测量了它们的神经元放电。它们的大脑活动似乎显示它们正在想象一条穿过它们以前从未探索过的路径。为了证实这一点,研究人员将老鼠放回迷宫,但这次没有设置障碍物。当它们探索之前看到食物的那条手臂时,老鼠的位置细胞放电的模式与它们睡眠时一样。

这种心理制图过程占老鼠睡眠时大脑活动的约 8%。这可能听起来不多,但神经科学家 Hugo Spiers(发表在eLife上的研究的合著者)表示,对于大脑在休息时将如此多的活动用于一项单一任务来说,这已经是一个相当大的比例了。

像啮齿动物一样,像人一样?

老鼠的活动可能有助于我们了解人类睡眠时大脑的活动。睡眠确实能提高人类在记忆任务上的表现——这一发现被用来反驳通宵学习。而欲望也是这个过程中至关重要的一部分。Spiers 说:“人们在睡觉后,在能赚更多钱的事情上表现得更好。睡眠以某种方式利用了这种渴望信息:你知道你想做得更好。”

老鼠的实验很容易让人看到做梦(或类似做梦的活动)的潜在进化益处,尽管目前尚不清楚在睡眠中绘制通往食物的未来路线是否真的有助于老鼠之后进行导航。Spiers 表示,这属于未来实验的范畴。

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梦境的素材

研究人员尚不确定这种心理制图是否与梦境有关,还是属于另一种心理过程。“过去人们曾讨论过这些重放和预放事件可能就是梦境的基础,但你无法询问老鼠它们在想什么或做什么梦,”Spiers 说。

但他补充道:“我们正在触及梦境的素材,也就是你在睡觉时发生的事情,这确实令人着迷。”

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图片由 Vitalii Tiagunov / Shutterstock

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