快波睡眠(快速眼动睡眠或异相睡眠)

快波睡眠（快速眼动睡眠或异相睡眠）

20世纪50年代，法国人米歇尔杜维(Michel Jouvet，)将猫的整个大脑皮层去除，并试图测试其学习能力。在实验中，研究者记录了动物的肌肉活动以及无大脑皮层的EEG，结果发现，在行为上明显处于睡眠状态的猫能够产生高兴奋水平的脑电活动，而其颈部肌肉则完全松弛。因此J0uvet将此种现象命名为异相睡眠(paradoxical sleep)，因为这种睡眠在某些方面显示出深度睡眠的特征，而在其他方面则看起来不像睡眠，如此自相矛盾，于是就用“paradoxical”一词来形容。

在同一时期，两位美国学者克莱特曼(Natharliel Kleitman)和阿瑟林斯基(Ellgene Aserirlsky)的睡眠实验室中的，研究人员以睡眠中被试的眼动作为睡眠深度的测量指标。原先他们简单地认为在睡眠过程中人的眼睛活动将会越来越少。起初研究者在每个小时中仅对被试作几分钟的眼动记录，之所以这样做，可能因为当时实验所用的记录纸张比较昂贵，更可能是他们原先并没有预料到在午夜会出现什么有趣的睡眠现象。然而当偶尔发觉被试在入睡几小时后出现几阵眼动现象时，他们以为是实验仪器出了

故障。但实际情况并非如此，经过多次仔细观察和测量后，研究者终于肯定人们在睡眠中确实发生所谓的快速眼动(rapid eye movetrlent sleep，REM)现象，他们将发生REM的睡眠称为快速眼动睡眠。此后不久他们又确定快速眼动睡眠就是杜维所称的异相睡眠。现今研究者一般对人采用快速眼动睡眠这一术语，而对其他动物则采用异相睡眠的名称，因为很多种类的动物缺乏眼动行为。

在快速眼动睡眠或异相睡眠过程中，EEG显现不规则的低振幅快波，提示此时的大脑活动比较活跃，与浅睡期的脑电状况相似，然而此时睡眠者的肢体肌肉的松弛程度高于其他任何睡眠期，这种状态又似深度睡眠。此外，在此睡眠阶段，睡眠者的心率、血压和呼吸率与睡眠2期至4期的状况相比则显得更加变化不定，同时其脸部表情也可能显得不太安宁，生殖器官的兴奋性也会提高。总之，快速眼动睡眠的特征比慢波睡眠更为复杂，是浅度睡眠和深度睡眠各种特征的混合。由于REM是其典型特征，因此研

究者又将其他睡眠阶段称为非快速眼动(non-REM或NREM)睡眠。

一般而言，一个人一整夜的正常睡眠从睡眠1期开始，然后有次序地逐步进入睡眠2期、3期和4期，在此过程中外界响声或其他惊扰可能使人返回前面阶段甚至觉醒。大约在入睡了60至90分钟以后，睡眠者开始从睡眠4期回到3期和2期，然后进入快速眼动睡眠阶段，此阶段结束后又进入慢波睡眠期，如此循环往复。完成这样的一个循环一般需要90分钟左右。通常在夜间睡眠早期，睡眠3期和4期是主要的睡眠阶段。随着睡眠持续进行至

较届时期，睡眠4期则变得越来越短，而快速眼动睡眠的持续时间则越来越长。

1．快速眼动睡眠与梦的关系

在发现了REM之后，研究者认为它与做梦有联系。德蒙特(William Dement)和克莱特曼(Nathaniel Kleitman)所进行的实验将成年被试分别从不同的睡眠阶段唤醒，发现那些在快速眼动睡眠期被唤醒者报告其正在做梦的概率为80％至90％。然而以后其他研究发现，在NREM睡眠期间被唤醒的被试也有报告做梦者，通常所报告的可能是某种思维过程。一般认为，REM睡眠期间的梦比NREM睡眠的梦更可能具有强烈的视觉意象性以及复杂的情节内容，但并非绝对如此。REM睡眠似乎对做梦具有促进作用，但并不一定是梦的同义词。

2.快速眼动睡眠的机能意义

据统计，一个人睡眠的平均五分之一时间是在REM睡眠中度过的，而其一年的REM睡眠时间总和大约为600小时。从进化的角度考察分析，REM应该具有重要的生理机能。然而它究竟具有什么样的机能?众多研究对此进行了各方面的探索。

REM睡眠广泛存在于哺乳动物和鸟类，一些种类的动物比其他一些动物具有更多的REM睡眠时间，而且睡眠时间越多的动物其REM睡眠所占睡眠总量的比率也往往越高。猫每天长达16个小时的睡眠中，大部分是REM睡眠。兔子、豚鼠和绵羊等动物睡眠时间很少，它们的REM睡眠也非常少。

人类的REM睡眠与年龄存在一定关系，婴幼儿的睡眠时间以及REM睡眠时间明显多于成年人。新儿的NREM和REM睡眠各占睡眠总量的50％。为什么人在婴幼儿期需要大量睡眠和REM睡眠?研究者推断它们对于神经系统的发育具有重要意义。成年人的睡眠时间长短存在个体差异，通常也符合睡眠时间越多REM睡眠所占比率越高的规律，那些每天睡眠9小时以上的成人具有较多REM睡眠时间，而每天睡眠

5小时以下的人则其REM睡目民所占比率也很小。

研究者通过选择性的睡眠剥夺实验(仅剥夺REM睡眠而不是剥夺全部睡眠)以探究REM睡眠的机能意义。德蒙特曾经对8名男性被试进行REM睡眠剥夺实验，这些被试同意连续4至7个夜晚在实验室睡觉，在此期间他们的EEG和眼动状况受到监视，一旦这两个指标显示被试正要进入REM睡眠，实验者就立即唤醒他并使他保持几分钟的清醒，然后允许他继续睡觉直至他又开始REM睡眠时再将他唤醒。

在这4至7个夜晚中，实验者不得不越来越频繁地去唤醒被试。在第一个夜晚，实验者唤醒每个被试的平均频率是12次，而到了最后一个夜晚，此频率增加到26次。由此可见，被试试图进入REM睡眠的倾向明显增强。

在REM睡眠剥夺期间，大多数被试报告轻度而暂时的人格变化，表现为易激惹、多焦虑、难以集中注意等。五名被试感到食欲增大以及体重增加。

实验者结束了睡眠剥夺的干预措施，并让被试继续留在实验室中睡觉。在不被打扰而能自由睡眠的第一个夜晚，他们的REM睡眠时间比平时增加许多，从睡觉剥夺前所占睡眠时间总量的19％上升至29％。

类似的睡眠剥夺实验也对动物进行，研究者采用所谓的“水中小岛”实验设施，将动物(例如猫)放置在四周被水包围的小站台上(其大小不足以让动物躺下睡觉)。当动物开始进入异相睡眠时，由于其维持身体姿势的肌肉松弛而失去平衡，落入水中而被立刻唤醒。凭借这种方法可以更长时间地剥夺动物的异相睡眠，其连续剥夺时间可长达70天。研究发现，这样的睡眠剥夺措施导致动物严重的行为障碍，并对其健康造成严重损害。然而这样的后果是否仅由异相睡眠剥夺所致?动物不断落水(而且是冷水)是否对其他生理机能(例如体温)产生不良影响?这样的实验尚不能予以解答。

上述研究结果说明，人与其他动物需要REM睡眠，它对于较长日寸间的睡眠尤其显得重要。当REM睡眠因某种原因达不到机体正常情况所需的量时，则会引发其某种补偿机制，以增加REM睡眠。然而迄今为止，我们尚未完全了解REM睡眠对机体的生理和心理机能究竟有哪些裨益。研究者根据各种实验结果，提出了一些相关假设。

一种假设是REM。睡眠对于记忆储存具有重要意义，它有助于大脑摒弃日间偶尔形成的无用记忆痕迹，从而产生促进记忆的作用。一些研究者认为REM睡眠可能对白天的经验产生一种过滤作用。他们指出，一个人在一天中遭遇的许多事情有些是重要的，必须认真对待；也有一些是琐碎的小事，不需要给予太多的注意。由于记忆的巩固需要耗费较多生命能量，因此机体必须将其用于重要事件的记忆，可能REM睡眠对于这种生理机制的实行是必要的。

一些实验结果为此假设提供支持证据，研究发现，人与其他动物在获得新的学习经验后，其REM睡眠或异相睡眠有所增加，而且那些增加得最多者通常对新信息记忆得最好。然而REM睡眠并非对所有类型的记忆都是十分必要的。一项研究训练大鼠学会莫里斯水迷津搜寻任务(Morris search task)，假如实验者在水盆中注入清水，则动物能够看到水中的小平台并游向它，训练后几小时内的异相睡眠剥夺对此行为并不产生破坏性的影响。然而在标准的莫里斯迷津学习记忆任务中水盆中的水是混浊的，动物不能看到隐藏在水面下的小平台，但经过训练后能够记住了该平台的方位。研究发现，此时的异相睡眠剥夺却使动物不再能记住平台位置。

我国心理学者曾经研究异相睡眠剥夺对大鼠记忆巩固的影响，实验者首先对大鼠进行灯光回避辨别反应的学习训练，然后在完成训练后的不同时间间隔应用“小站台水环境技术”(类似于上述“水中小岛”技术)剥夺其异相睡眠。结果表明，在大鼠完成学习后立即剥夺其异相睡眠，则对记忆巩固产生明显的不良影响；此后即使再让动物恢复自由睡眠，其记忆成

绩仍无明显改善。如果在动物完成训练后先让它自由睡眠一段时间，然后再剥夺它的异相睡眠，则发现其记忆不受影响。另一方面，如果给予动物较多的学习任务，则它随后就会增加异相睡眠时间，而学习记忆行为一旦得到巩固，则异相睡眠又恢复常态。根据这些实验结果，研究者认为异相睡眠对于学习后一段时间内的记忆巩固具有重要的机能意义。

另一项对青年人的研究表明，REM睡眠剥夺导致被试的动作技能记忆发生困难，但不影响单词记忆。然而NREM睡眠剥夺则产生相反的效应，即对动作技能记忆不产生不良影响但却使单词记忆发生困难。由此推测，REM睡眠或异相睡眠对于空间记忆和动作技能记忆的重要性可能大于对其他类型记忆的。