【梦见一只大老鼠】梦想老鼠地图

文／吴建永 插图／田克 | By Wu Jianyong Illustration by Tian Ke

全文节选自《新知》2015年第5期

用动物实验研究梦有个大缺点，就是不能询问动物“你在做梦吗” 或者“你在做什么梦”。所以用动物模型研究做梦的时候就必须有个动物做梦的客观标准。如果我们把“意识”、“认知”、“思想”等等抽象概念用神经细胞活动这样的客观标志来描述，动物也是可以做梦的。所谓梦就是在睡眠中重复前一天的经历中的神经活动。碰巧这个做梦的客观标准就在老鼠身上找到了。

原来老鼠不管去哪里，都会随时在脑子里构建那地方的地图，没法子，鼠目寸光嘛，洞里拐了几个弯如果不记住怎么走出来的话，对老鼠后果很严重。

老鼠脑子里的地图是建在一个叫“海马” 的皮层下神经结构里。如果把一些电极插入海马，当老鼠行走时，电极就能记到神经细胞的放电。每当老鼠走到一个特定的地方的时候就会有一些神经细胞放电，而且这些细胞只在这个特定的位置放电。故而这些神经细胞叫“位置细胞”。海马里有成千上万个位置细胞，各自在不同的地方放电，老鼠由此知道自己现在在哪里、刚才在哪里。当科学家让老鼠走一条路线时，就会记录到一串位置细胞的顺序放电。比如记到5个细胞以A、B、C、D、E的顺序放电。当老鼠走到头原路退回时，5个细胞放电的顺序就变成了E、D、C、B、A。再跑一趟，又是A、B、C、D、E，回来还是E、D、C、B、A……如此这样从分析海马内神经细胞放电的顺序，就能知道老鼠的现在位置和刚才跑过的路径。换句话说，老鼠把它的活动环境抽象成了一幅用成百万个位置细胞的活动模式组成的地图。

这个故事听起来好像有点耳熟？ 对了，发现老鼠脑子里地图的人就是得了2014年诺贝尔奖的约翰·奥契夫（John O'Keef）。此后很多科学家利用老鼠脑子里的地图来研究老鼠的梦境。如果让刚跑完路的老鼠睡觉，就会发现这些细胞又在A、B、C、D、E， 然后E、D、C、B、A地循序放电。老鼠确实在做梦！不仅在做梦，还在梦中复习它去过的地方，这些位置细胞放电顺序出现，就象录音带回放一样。研究发现，老鼠在睡眠中不断复习前一天跑过的路线。如果老鼠跑了一条新路，那么在第一天的睡眠中这条路就不断地被复习。而第二天这种复习就少多了。这些工作提示梦的一项主要功能是重复白天的经历而且把这些经历变成记忆，整合到一生所有的记忆 之中。

最近有个新发现，老鼠在睡眠中位置细胞的放电顺序除了回放白天跑路经历过的那些顺序，还有一些新的、没见过的新循序。到了第二天，把老鼠放在一个空旷的广场上，老鼠居然按照昨天的梦里的新顺序、在广场上跑出一个特异的轨迹。在广场上可能跑的轨迹无数，为啥只跑出这条在梦中出现过的呢？这提示老鼠在梦中幻想着跑一些从未见跑过的新线路，并在第二天的实践中重复了梦中计划的将来。

难道我们每天的行为、尤其是那些重大的决策， 已经在梦中预演过好很多次了？通过过去的经验预见将来并做好应对决策， 我们的大脑就是干这个用的。这个新发现是MIT的利根川進（Susumu Tonegawa）于2011 年发表在《自然》杂志上的。

每天早上一睁眼，我们就在看、在想。从家里的红花绿草，到社会上的紧张工作和奢华派对， 无时不刻让我们感觉着个人的存在。可是所有这些切身感受都是以我们的经验和记忆为基础的。离开了已有记忆和经验，一切就会立刻变得陌生并令人惊恐不安。

那么我们的记忆和经验是从哪里来的呢？从前面的讨论知道，记忆和经验都经过睡梦的梳理。人脑的长期记忆容量相当于一个电视台连续播送300年的信息量。可是，与人每天接受的信息比却太少了，所以每天接受的信息必须经过梳理，只有一小部被分存下来。每天接受的信息像是写在一个临时记录本上的，这个记录本也很小，有一种说法认为： 人生活了一白天，脑子里的信息已经“满了”， 需要在夜晚的睡梦中“清空内存”，把大多数信息主动遗忘而只把少量记忆巩固下来。

什么样的信息可以被侥幸存下来呢？虽然现在还不知道全部，但是大量研究认为每天经历中新鲜的、意义大的和怪的事更容易被选择性地记下来。所以人的记忆一大部分来自于幼年。因为人生从0岁到1岁，新的“第一次” 经历最多，因为这一年是整个生活的100%，从1 岁到两岁呢？这一年是整个生活的50%。到了30岁呢？“第一次” 少多了，这一年的只占整个生活的3%。在梦的研究里，人们发现每夜最初的梦多半和前一天的事有关，而后来则多与幼年时代的经历有关。所以有人认为做梦的时候是把现实的经历整合到幼年的经验里，共同形成每个人独特的人生经历。从这点看弗洛伊德是对的。