第5页 | 為什麼要睡覺？：睡出健康與學習力、夢出創意的新科學

第3章在你睡著時，大腦依然忙碌

非快速動眼睡眠、快速動眼睡眠、夢中時間變長了

或許某天晚上，你一邊和朋友聊天，一邊走進自己家的客廳。你看到某個家人（假設她叫潔西卡）靜止不動倒在沙發上，一點反應也沒有，身體橫躺著、頭歪向一邊。你立刻回頭對朋友說：「噓，潔西卡在睡覺。」

但你怎麼知道？

不用一秒時間，你就知道潔西卡在睡覺，毫不懷疑。你為什麼不覺得她陷入昏迷？甚至是死了？

如何判斷別人是在睡覺，而不是昏倒？

你那一瞬間判斷潔西卡在睡覺，正確的機會很高。你也可能不小心撞翻什麼東西，吵醒了她，意外確認了剛才的結論。對於別人正在睡覺的許多線索，我們大多可以十分敏感的察覺。這些線索相當可靠，現在科學家已經同意有一組可觀察的特徵，可作為人類和其他動物正在睡覺的指標。

前述的潔西卡小插曲中，就包含了大部分線索。首先，睡著的生物有很特定的姿勢，在陸生動物，這個姿勢多半是水平的，就像潔西卡是橫臥在沙發上。

第二點與前一點相關，睡著的生物肌肉比較放鬆。這在對抗地心引力的骨骼肌最為明顯，骨骼肌就是平時幫助你維持直立、讓你不會倒在地上的肌肉。隨著這些肌肉由淺眠到深睡時逐漸放鬆，身體也會鬆垮下來。睡著的生物會攤在下方的支撐物上，就如潔西卡的頭歪向一邊。

第三，睡著的生物不會有外顯的溝通或反應。潔西卡沒有因為你走進客廳而轉頭面向你，但她如果醒著就會對你有所反應。

第四個特徵是睡眠很容易逆轉，這和昏迷、麻醉、冬眠及死亡有所區別，好比要是有人碰翻了客廳裡的東西時，潔西卡就會醒過來。

第五，正如我們在前一章已經學到的，睡眠在二十四小時裡遵循可靠的時間模式發生，服從近日節律的指令；而近日節律的產生則來自腦中的計時器：視交叉上核。人類是晝行性生物，所以偏好白天醒著，晚上睡覺。

怎麼判斷自己睡過覺了？

現在讓我來問你一個不同的問題：你又如何知道自己睡過了？比起判斷他人是否睡著，我們更常進行這種自我評估。每天早上（幸運的話），你回到清醒的世界，知道自己已經睡過一覺。[1] 這種自我睡眠評估非常靈敏，你甚至可以進一步推定自己睡得好不好。

這是另一種評量睡眠的方法，和你用來判斷別人是否睡著的訊號不同，這是一種現象學上的主觀評估。

對於睡眠的主觀判斷，也有普遍性的指標，可以知道自己是否曾經睡著。這種指標有兩項，首先是對外界失去覺察力，也就是你停止接收外在世界的訊息。你對四周的事情不再有意識，至少沒有明確感知。事實上，你的耳朵仍能「聽」；眼睛儘管閉著，也還是能「看」。其他感官也一樣還有功能，包括鼻（嗅覺）、舌（味覺）、皮膚（觸覺）。

這些訊息仍然湧入你的腦中，但是在腦中央有一個感覺匯聚的區域，在你睡著時，訊息來到此處就不再前進了。這些訊息被知覺的柵欄擋住，這個柵欄設置在一個稱為視丘（thalamus）的地方。視丘是個卵形的平滑結構，比檸檬小一點，是腦部的知覺閘門。視丘決定哪些知覺訊號可以通過閘門，哪些訊號不行。如果訊號獲准通過，就會被送到大腦頂部的皮質，成為有意識的感知。在健康睡眠開始時，視丘會關上閘門，不讓這些訊息繼續送往皮質，使得腦中的知覺淨空，因此你不再意識到從知覺器官傳送而來的資訊。此時，你的大腦失去與周遭世界的聯繫。換句話說，你現在已經睡著了。

自我判斷是否睡著的第二項指標，是一種時間扭曲的感覺，而我們以兩種互相矛盾的方式經驗這種感覺。

從最明顯的層次上來說，你睡著時會失去有意識的時間感，彷彿掉入計時真空中。試想上一回你在飛機上睡著的經驗，當你醒來時，或許會看看時間，確認自己睡了多久。為什麼？因為你在睡覺時顯然失去對時間的明確掌握感覺。也就是醒來後回顧到的這種時間缺失感，讓你確認自己曾經睡著過。

但是，雖然你在睡覺期間遺失了對時間的有意識掌握，在非意識的層面，腦仍然非常精確的持續梳理時間。我相信你一定有過這種經驗：第二天一早必須在特定的時間起床，例如要搭早班飛機，因此上床前，你認真的把鬧鈴設定在早上六點，但奇蹟似的，你在早上五點五十八分自動醒來，比鬧鈴響起的時間還早。你的大腦在睡眠時，似乎還是能夠精確登錄時間的流逝。像腦中許多運作過程一樣，你只是無法在睡眠時掌握這份精確的時間知識，它位於意識雷達偵測不到的低空，只有在必要時才會浮現出來。

夢中的時間膨脹

還有另一種時間扭曲的經驗，值得在此一提：在夢中感到的時間長度，能夠超越實際的睡眠時間。在夢中，時間不再是平常的時間，常常會膨脹延長。

試想上一回你從睡夢中被鬧鈴吵醒後，按下貪睡功能鈕，再給自己甜美的五分鐘。你立刻回到夢中。五分鐘後，鬧鈴忠實的再次響起，只是那感覺起來不像五分鐘，你有可能覺得自己做夢做了一小時，甚至更久。我們在沒做夢的睡眠階段會喪失所有關於時間的意識，但做夢時不同，你仍有時間的知覺，只是這感覺不太精準，多數時候，夢中的時間比實際時間更長。

雖然我們還不清楚這種時間膨脹的原因，不過最近從大鼠腦細胞的實驗紀錄中，有了令人興奮的線索。在這項實驗裡，研究者讓大鼠在迷宮裡跑來跑去，並在牠們學習空間設置時，記錄大鼠腦細胞的活化特徵模式。後來當這些大鼠睡著後，研究者繼續側錄那些銘印記憶的腦細胞。他們持續竊聽跨越不同睡眠階段的大鼠腦細胞活動，包括快速動眼睡眠時期；這也是人類大多夢境發生的階段。

第一項驚人的結果是，大鼠學習迷宮時腦細胞的活躍特徵模式，在牠們睡覺時再度出現，而且一次又一次重複。也就是說，大鼠睡覺時，記憶在腦細胞活動的層次再次「重播」。

第二項更驚人的發現，則是重播的速度。在快速動眼睡眠中，記憶重播的速度慢得多，比起大鼠醒著探索迷宮時測量到的，速度只有一半或四分之一。

這種對白天事件的慢速重播，是目前為止對我們自己夢中時間感延長的最佳解釋。神經層次的驚人減速，或許是我們相信自己夢中時間比實際時間要長得多的理由。

從嬰兒實驗學到的事：睡眠有兩種形式

現在我們已經知道某個人是否在睡覺，也明白自己曾經睡著過，那在科學上又如何確認呢？科學確認睡眠的準則，需要用電極記錄三個部位的訊號：腦波活動、眼球活動，以及肌肉活動。這些訊號加總起來，以一個統合的名詞：多頻道睡眠紀錄（polysomnography，簡稱PSG）來表示，意思也就是發生於「睡眠」（somnus）時的「多項」（poly）訊號的「讀取紀錄」（graph）。

正是透過這種綜合測量，造就了或許稱得上是所有睡眠研究中最重要的發現。時間是1952年，研究者是美國芝加哥大學的阿瑟林斯基（Eugene Aserinsky）和克萊德門，前者當時是研究生，後者就是在第2章中以猛獁洞實驗聞名的教授。

那時阿瑟林斯基正仔細記錄人類嬰兒在白天和夜裡的眼球運動模式。他注意到，嬰兒在睡眠中有某些時段，眼皮下的眼球會快速左右移動，而且這些睡眠時期總是伴隨著非常活躍的腦波活動，幾乎與清醒時觀察到的腦波一樣活躍。但夾在這種活躍睡眠階段前後的，卻是一大段眼球靜止不動的時期。在這些沉靜的時期，腦波也會變得平和，緩慢的上下起伏。

彷彿這樣還不夠奇怪似的，阿瑟林斯基還觀察到，這兩種睡眠期（伴隨眼睛運動的睡眠，以及沒有眼睛運動的睡眠）會以大致規律的模式，在夜裡一而再，再而三重複發生。

他的指導教授克萊德門帶著典型的職業性疑心病，想要先看可重複的結果，再來談這些發現的有效性。由於克萊德門偏好把最親近的人拉來做實驗，他選擇了當時還是小嬰兒的女兒伊絲特（Ester）來進行這項調查，也發現了同樣的結果。此時，克萊德門和阿瑟林斯基了解到他們的發現意義重大：人類睡覺時不只是單純好好睡覺，還會有兩種完全不同的睡眠形式重複循環。他們根據這種眼睛活動特徵，把兩個睡眠階段分別稱為非快速動眼睡眠（non-rapid eye movement sleep，簡稱為NREM睡眠），以及快速動眼睡眠（rapid eye movement sleep，簡稱為REM睡眠）。

他們兩人再加上當時克萊德門的另一個研究生迪門特（William Dement）的幫助，進一步證實快速動眼睡眠（也就是腦部活動幾乎和清醒時一樣的階段）與做夢的經驗緊密相關，這種階段也因此常稱為夢境睡眠（dream sleep）。

之後幾年，非快速動眼睡眠得到更仔細的分析，給區分為四個階段，名稱取得不太有想像力，分別稱為非快速動眼第一到四期（我們睡眠研究者很有創意吧）；隨著期數增加，睡眠深度逐漸提升，因而第三期和第四期就是非快速動眼睡眠中你睡得最深沉的階段，而在裡的「深度」定義是叫醒這個人的困難程度，所以比起第一期和第二期，要把一個人從第三期和第四期叫醒比較困難。

睡眠週期：兩種睡眠互相拉鋸的循環

我們從小伊絲特身上獲得睡眠啟示以來，已經知道睡眠有兩種階段，也就是非快速動眼睡眠和快速動眼睡眠，而這兩種階段在一夜的睡眠中是以彼此拉鋸、相互爭奪腦中主導權的方式反覆發生。這場發生在皮質中的勝負之戰，在每次九十分鐘的循環期間[2]，先是非快速動眼睡眠占上風，然後是快速動眼睡眠主宰。每次勝負分曉後不久，戰鬥便重新啟動，再度上演下一段九十分鐘的戲碼。如果整夜追蹤這個雲霄飛車般的起落，便可顯示出睡眠週期的美麗架構，如圖8所示。

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圖中縱軸是不同的腦部狀態，從頂端依序是清醒、快速動眼睡眠（REM），然後下沉到非快速動眼睡眠（NREM）第一至第四期。橫軸是時間，從左側的晚間十一點左右，一直到右側的早上七點。這樣的圖稱為睡眠結構圖（hypnogram）。

如果我沒有在這張圖裡加入垂直虛線，分隔出每九十分鐘一次的循環，有人可能會抱怨看不出規律的九十分鐘週期在哪裡，至少不像你閱讀上文時預期的模樣。原因來自睡眠另一個不尋常的特徵：睡眠階段的輪廓是不平均的。

雖然非快速動眼期和快速動眼期確實每九十分鐘各出現一次，但非快速動眼期和快速動眼期在這九十分鐘裡的比例，隨著夜的推移而有很大的變化。在前半夜，九十分鐘週期內大部分由非快速動眼睡眠占據，快速動眼睡眠所占比例很小，如圖中的週期一所示。但進入後半夜，兩者拉鋸的局面改變，快速動眼睡眠占去更多時間，非快速動眼睡眠變得很少。週期五就是以快速動眼睡眠為主的好例子。

自然之母為何設計出這樣奇怪而複雜的睡眠方程式？為什麼要有非快速動眼期和快速動眼期的反覆循環？為什麼不是先睡足了全部的非快速動眼睡眠，再來進行快速動眼睡眠？或反過來？

如果是為了避免萬一睡眠被打斷，導致其中一種睡眠受到損失的話，那又為何不讓每個週期中的兩種睡眠比例維持相當，就好像把雞蛋平均分配在兩個籃子，而不是先在一個籃子裡放大部分的雞蛋，到後半夜又把大部分雞蛋放到另一個籃子中？為什麼有這樣的變化？

設計出如此錯綜複雜的系統，又要能表現出生物作用，似乎是場很累人的演化作業。

解決記憶儲存空間有限的問題

為什麼我們的睡眠週期（以及所有哺乳類和鳥類的睡眠週期）會以如此不平均的模式重複，目前雖還沒有科學上的共識，但倒是有幾個理論存在。這裡提供的一個理論是，非快速動眼睡眠和快速動眼睡眠不平均的拉鋸戰，是重塑及更新神經網路的必要過程，這個優美的過程可以妥善管理腦中有限的儲存空間。由於儲存記憶的神經元和神經連結的數量有限，記憶儲存能力也是有限的，我們的大腦必須找出留存舊資訊和清出新空間的最佳平衡點。要找到儲存的平衡點，就需要辨認哪些記憶是新鮮而顯著的，哪些現存記憶是重複、多餘，或甚至不再適用的。

我們在第6章還會看到，睡眠初期比例較高的深度非快速動眼睡眠有一個關鍵功能，是在淘汰、清除不需要的神經連結。相對的，快速動眼睡眠的做夢階在後半夜占重要分量，具有加強連結的功能。

兩者結合起來，我們至少可以得到簡化的解釋，說明為何這兩種睡眠在夜間輪流發生，而且前半夜由非快速動眼睡眠為主，後半夜由快速動眼睡眠占上風。

想像我們要製作一尊塑像，從一堆黏土開始。我們先把一坨原料放在基座上（這坨原料包括當晚睡覺前已經存在的自傳式記憶，新舊都有），然後花較長時間去除多餘的材料（長時間的非快速動眼睡眠），接著對某些細節做一點初步加強（短暫的快速動眼期）。這樣進行一輪之後，再進行第二次較深的剔除工作（再一次較長的非快速動眼期），然後在已經稍微浮現的輪廓上，再次稍微加強細部結構（稍長一點的快速動眼睡眠）。經過幾次循環，雕塑手法的比重需要調整。所有重要的特徵已經從原料中雕塑出來了，不重要的部分已經除去，只有重要的黏土留下，因此雕塑家的工作和所採用的工具也必須轉換，目標是鞏固留存下來的元素，強化已經成形的特徵（也就是以快速動眼睡眠的工作為主，非快速動眼睡眠的工作所剩無幾）。

於是，在初期以非快速動眼期的鑿除工作為主，後期則以快速動眼期的精雕細琢與加強連結為主，透過這樣的手法，睡眠便能漂亮的處理、解決記憶儲存有限的危機。由於生命經驗會每天不斷改變，我們的記憶儲存也必須不斷更新，由自傳式經驗組成的記憶塑像永遠沒有完成的一天。也因此，我們的腦永遠需要下一回合的睡眠及其中的各個階段，才能把每天的事件自動更新到記憶網路中。這就是非快速動眼睡眠和快速動眼睡眠天生會輪替，以及在一夜之中不平均分配的一種理由（當然，我認為還有許多別的理由存在）。

睡得少會讓兩種睡眠更不均衡

而一般大眾不知道的是，非快速動眼睡眠在前半夜占上風，快速動眼睡眠在天亮前後占上風，這樣的睡眠結構隱藏一個風險。

假設你今晚在半夜時分上床睡覺，但不是在經過八小時充分睡眠後於早上八點醒來，而是為了要趕赴某個晨間會議或參加運動集訓，在早上六點起床。那麼，你會少掉百分之幾的睡眠？想當然耳的答案是25%，本來應該長達八小時的睡眠，因為六點必須起床而少了兩小時。

但這不是完整的事實。由於大腦把大部分快速動眼睡眠排在睡眠的後面階段（也就是早晨時分），因此你會損失60%到90%的快速動眼睡眠，雖然看來只少了25%的睡眠。從另一個方向來看，情形也類似。如果你都在早上八點起床，但要到凌晨兩點才睡覺，那麼你會損失大量的深度非快速動眼睡眠。

這就類似飲食不均衡，例如你只吃碳水化合物，最後會因為缺乏蛋白質而導致營養不良；非快速動眼睡眠和快速動眼睡眠對腦和身體有不同的重要功能，不管少了哪一種，都會導致身體和心理健康問題，在本書後面的章節，我們會看到許多實例。所以說到睡眠，當蠟燭兩頭燒，或甚至只燒一頭時，我們是不可能安然脫身的。

清醒和睡眠中的大腦狀態

如果今晚你來到我在加州大學柏克萊分校的睡眠實驗室，讓我們把電極貼在你的頭上和臉上，然後睡去，你的睡眠腦波看起來會是什麼樣子？腦部活動的形式和你現在清醒閱讀這些句子時比起來，會有多麼不同？這些不同的腦部電位變化，又如何解釋你為什麼在清醒時是有意識的，在非快速動眼睡眠時沒有意識，而在快速動眼睡眠時又彷彿像是有意識般的做著夢？

假定你是個健康的年輕人或中年人（我們稍後會討論兒童、老人及病人的睡眠），圖9的三條波狀線條反映了腦中的三種電活動。圖中每條線呈現了不同狀態下的腦波活動，為時三十秒，依序是清醒、深度非快速動眼睡眠、快速動眼睡眠。

改繪自https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2767184/figure/F1/.

清醒時的腦波像狂亂的鼓聲

上床之前，你醒著的腦部活動快速狂亂，每秒的腦波週期（上下來回一次）約三十到四十次，類似非常快速的鼓聲，這稱為「快頻」（fast frequency）腦部活動。再者，這些腦波沒有固定的模式，也就是說，這些鼓聲不但很快，還很不穩定。

如果我要你預測接下來幾秒的鼓聲，跟著打拍子，你是做不到的。腦波十分不規則，這種鼓聲沒有可識別的節奏。即使我把這些腦波轉為聲音（我的實驗室做過一項睡眠資訊聲音化計畫，把腦波轉變為聲音，那聽起來很陰森怪異），你也會發現自己無法隨之起舞。這種頻率快而混亂的腦波活動，就是人腦完全清醒時的電波特色。

你本來可能預期自己平時的腦波活動是十分規則有序的，這樣才與意識清醒時（至少大部分時候）有邏輯的思考相符。但此時電活動卻是紊亂的，我們可以這樣理解：你醒著的時候，腦的各個部分在不同片刻以不同方式處理不同的資訊。綜合起來，透過貼在你頭上的電極來讀取時，就顯出混亂的活動模式。

試想以下比喻。在一座很大的足球場中，坐滿了成千上萬名球迷，而球場中央有一支麥克風吊掛在半空中。每個球迷代表一個單獨的腦細胞，各自坐在球場的不同位置，就好像坐在腦中不同區域。這支麥克風相當於放置在頭頂上的電極，作為記錄工具。

球賽開始前，球場中每個球迷正在不同時間聊著不同的事情。他們不會全部一起進行同樣的對話，而是不同步的各自對話。因此，我們從上方的麥克風收到的整體對話是混亂的，缺乏清晰統一的聲音。

這就像在我的實驗室中，把一個電極放在受試者頭上時，它測量的是頭皮底下所有神經元活動的總和，這些神經元各自處理不同訊息（如聲音、影像、氣味、感覺、情緒），這些訊息發生的時間不同，處理的位置也不同。要處理這麼多不同的資訊，意味著你的腦波會非常快速而紊亂。

慢波睡眠的腦波像千人大合唱

現在，你躺在我們睡眠實驗室的床上，燈光熄滅，或許翻身幾次之後，你會成功脫離清醒狀態，進入夢鄉。首先你會進入較淺的非快速動眼睡眠，也就是第一期和第二期，之後會進入非快速動眼第三期和第四期的深水區，兩者合稱「慢波睡眠」（slow-wave sleep）。再看圖9的腦波模式，注意中間那條線，你就會了解原因。在深沉的慢波睡眠，腦波活動的上下韻律明顯減慢，每秒大約只有二到四個波，比起清醒時的狂亂腦波，減慢為十分之一。

同樣值得注意的是，非快速動眼期的慢速波動也比清醒時的腦部活動更加一致，而且可預測，甚至在讓你聽過一段非快速動眼睡眠的電子音樂之後，你可以預測接下來的節拍。如果我把你非快速動眼睡眠的韻律轉換成聲音，第二天早上放給你聽（我們在睡眠資訊聲音化計畫中，也播放給受試者聽過），你會聽得出節奏，還可以跟隨這個緩慢韻律輕輕擺動。

不過，當你跟隨深沉睡眠的腦波擺動時，也會發現某種不一樣的東西。時不時會有一個新的聲音覆蓋在慢波節奏之上。這聲音很短暫，只維持幾秒，不過總是發生在慢波循環的低谷位置。聽起來像是一種快速震顫的聲音，有點像某些語言（如印度語或西班牙語）中的彈舌r音，或者像是貓在滿足時喉部發出的快速呼嚕呼嚕聲。

你聽到的聲音屬於睡眠紡錘波（sleep spindle），這是一串快速有力的腦波活動，常常妝點在每個慢波的尾端。睡眠紡錘波在非快速動眼睡眠的較淺和較深階段都會出現，甚至在緩慢而強力的深睡腦波成為主角之前就出現了。睡眠紡錘波有許多功能，其中之一是像夜間行動的軍隊，幫助大腦隔絕外界噪音來保護睡眠。一個人的睡眠紡錘波愈是有力而頻繁的出現，對於外界噪音的對抗能力就愈好，不然便容易被吵醒。

回到深沉睡眠的慢波，我們對於它的發源地、以及如何橫掃腦的表面，也得到有趣的發現。把手指放在鼻梁上方兩眼之間，然後沿著額頭往上移動約五公分，就是你今晚睡覺時大部分深睡腦波產生的地方：額葉的中央。這是你大部分深沉的慢波睡眠出現的震央，也可以說是熱點。不過深睡腦波並不是以正圓形向外輻射擴散，而是大多只往一個方向行進：從腦的前方往後方移動。這就像從擴音器發出的聲波，主要只往一個方向移動（擴音器前面的聲音，總是比在擴音器的聲音後面要大）；而也像在很大的空間中用擴音器進行廣播，你今晚產生的慢波在沿著腦部行進時，強度也會逐漸消散，既不反彈也不回頭。

科學家在1950和1960年代開始測量這些緩慢的腦波。那時他們有一個讓人容易理解的假設：這種舒緩，甚至顯得有點懶惰的腦波活動，想必反映出腦部處於怠惰，甚至休眠的狀態。由於我們在麻醉病人乃至某些形式的昏迷病人也觀察到類似的腦波，這直覺堪稱合理。但這個假定其實是錯誤的，和事實天差地遠。你在深度非快速動眼睡眠中所經歷的，其實是我們所知最宏偉的一種神經合作表現：成千上萬個腦細胞透過驚人的自我組織，團結「合唱」，同步啟動。每每當我深夜在實驗室看到這種令人震撼的神經同步現象，就感到謙卑：睡眠真的是令人敬畏的一件事。

回到麥克風掛在足球場上方的比喻，考慮到現在睡眠賽事已經展開的狀況。那成千上萬個腦細胞球迷開賽之前（也就是清醒時）原本還在各自閒聊，現在進入合作的狀態（深睡）。他們的聲音同步，成為深度非快速動眼睡眠的整齊唱誦。偶爾會穿插有精神的一聲呼喊，形成一個高突的腦波活動，然後沉默幾秒鐘，產生拖延的波谷。此時我們從掛在球場上方的麥克風接收到的，就是下方群眾一聲清晰的高喊，接著是一段延長的暫停。科學家了解到，慢波睡眠有韻律的陶醉吟唱其實是非常活躍且精密協調的皮質統合狀態，他們只能放棄半休眠或麻木狀態的草率看法。

深睡腦波可以進行長距離傳輸

了解到這種驚人的電位和諧程度，而且每個晚上像漣漪般跨越你大腦表面好幾百次，也有助於解釋你為何失去對外界的意識。事情從腦中的視丘開始。前面說過，當我們睡著時，座落於腦中央、作為感覺閘門的視丘會阻止感覺訊息（聲音、視覺、觸覺等）傳送到上方的大腦皮質。藉由切斷對外界的感知，我們不只喪失有意識的感覺（這解釋了為什麼我們在深度非快速動眼睡眠時不做夢，也失去清楚的時間感），也讓皮質能夠「放鬆」，進入功能上的「預設模式」，也就是我們所謂的深度慢波睡眠。這是種活躍、必要而又高度同步的腦部活動狀態，幾乎是大腦的夜間冥想狀態，不過要注意的是，這與清醒時靜坐冥思狀態的腦波活動非常不同。

這種深度非快速動眼睡眠的冥思狀態，可說是名副其實的身心健康寶庫，在其中可以找到對腦和身體都有益處的寶藏；我們會在第6章詳加探索這個寶庫的內容。不過現在我們先來了解當中一項好處：記憶的保存，這是能夠說明深睡腦波高明之處的漂亮例子。

如果你曾經開車長途旅行，或許曾注意到，途經某些地方時，收音機FM（調頻）電臺的訊號強度會開始變弱；相對的，AM（調幅）廣播電臺仍維持穩定。或許你曾在行駛於某個偏僻之處時，發現找不到新的FM電臺，然而如果換到AM頻道，則還有幾個電臺可以收聽。這其中的原因在於無線電波的性質，包括FM和AM的傳輸速度不同有關。

FM使用頻率較快的無線電波，和AM無線電波比起來，每秒鐘的波峰波谷數量較多。FM無線電的一項優勢是可以攜帶較多、較豐富的資訊，也因此聲音聽起來品質較佳。但它也有一個很大的缺點：FM波的力道也消失得很快，就好像肌肉發達的短跑選手，只能跑一小段距離。AM廣播則使用慢得多（波長也較長）的無線電波，類似身形較纖細的長跑選手。AM無線電波雖然比不上FM無線電波的肌肉強健和活力，但是他們以較舒緩的步伐，能夠跑很長的距離，而較不會疲憊，因此長距離的廣播可以透過較慢的AM無線電波達成，可以傳播到地理位置相隔遙遠的地方。

當你的腦從快頻的清醒狀態轉換到較舒緩的深睡模式時，就能夠發揮同樣的長距離溝通優勢。這些橫越腦部的腦波，穩定、慢速而同步，使得相距較遠的腦區能夠合作，交換各自資料庫中儲存的經驗。

從這個角度來說，每個非快速動眼睡眠的慢波可以想像為一個信差，攜帶腦部不同區域的訊息，並且傳送出去。這些深睡腦波的好處之一，就是進行檔案傳輸。每一個夜晚，深睡時的長距離腦波會把記憶包（最近的經驗）從較脆弱的短期儲存地點，送到較穩定而安全的長期儲存地點。

我們可以如此想像：清醒時的腦波活動，基本上與「接收」外界感知有關，而深度非快速動眼慢波睡眠，則主要負責訊息的傳輸與記憶的精煉，與內在的「反思」狀態有關。

快速動眼睡眠：腦像清醒著，身體卻在睡覺

如果清醒時主要是接收，非快速動眼睡眠主要在於反思，那麼在快速動眼睡眠（也就是做夢的狀態）中，又發生了什麼事呢？

回到圖9，最下面那條腦波活動的線條，就是你進入快速動眼睡眠時，我在睡眠實驗室中可以觀察到的線條。雖然也是在睡覺，這些腦波活動和深度非快速動眼慢波睡眠（圖9中間那條線）一點都不像。相反的，快速動眼睡眠的腦部活動幾乎與清醒警覺時一樣，有如圖中最上面那條線的複製品。而且，最近的磁振造影（MRI）研究發現，腦中有些區域在快速動眼睡眠時，活躍程度比我們醒著時還要高30%！

因此，快速動眼睡眠又稱作矛盾睡眠（paradoxical sleep）：腦像是清醒著，然而身體卻很明顯是在睡覺。單看腦波活動時，通常無法區分快速動眼睡眠和清醒的不同。在快速動眼睡眠時，頻率較快的腦波又回來了，並且不再同步。大腦皮質的成千上萬個腦細胞，之前還在深度非快速動眼睡眠中緩慢同步對話，再度回到狂亂的狀態，在腦的不同區域各自以不同速度和時間處理不同的訊息；這和典型的清醒狀態相同，然而你卻沒有醒來，仍在呼呼大睡。此時處理的不應該是外界的訊息，那麼到底是什麼樣的資訊？

就像你醒著的時候一樣，在快速動眼睡眠時，視丘把關的感覺閘門再度開啟了。但這次的閘門性質不一樣。快速動眼睡眠期間，視丘閘門並不是讓來自外界的感覺訊息傳送到皮質，而是讓情緒、動機、記憶（包括過去和現在的記憶）的訊息，在我們的視覺、聽覺與運動感覺皮質的大螢幕上演出。

每天晚上，快速動眼睡眠帶領你進入一個荒謬的劇場，裡面充滿奇異的聯想，有如狂歡節般上演著你自己的故事。從訊息處理的角度來說，基本上可以把清醒狀態視為「接收」（體驗並持續學習來自周遭世界的訊息），非快速動眼睡眠是「反思」（新事實、新技能的原料儲存和鞏固），而快速動眼睡眠則是「整合」（為新原料建立彼此之間的連結，並與過去經驗結合；如此一來，能使得世界運作的模型益加精準，也產生嶄新的洞見和解決問題的能力）。

既然快速動眼睡眠和清醒時的腦波如此相似，那麼在控制室中的我，又如何能區分隔壁寢室中的你正處於哪一種狀態？這時洩露真相的是你的身體，尤其是肌肉。

讓你在睡眠實驗室就寢之前，我們除了在你頭上，也會在你身上安裝電極。你醒著時，即使是放鬆的躺在床上，整體來說，你的肌肉仍有某種程度的緊張，也就是肌肉張力。這種穩定的肌肉狀態，很容易透過連在你身上的電極偵測到。當你進入非快速動眼睡眠時，某些肌肉的緊張消失了，但仍有很多張力存在。

然而，跨入快速動眼睡眠時，會立即發生很大的改變。就在做夢階段開始的幾秒鐘前，一直到整個快速動眼睡眠持續的期間，你的身體是完全癱瘓的，身體的隨意肌（橫紋肌）完全沒有張力。如果我悄悄進入房間，在不驚醒你的狀況下輕輕抬起你的身體，你會像個布娃娃一樣完全癱軟。

不過，你的不隨意肌，也就是控制呼吸等自動功能的肌肉，在睡眠時會持續運作，維持生命，這一點你不用擔心。但是，其他肌肉都會完全放鬆。

這種情況稱為鬆弛（指肌肉沒有張力），是由一種強大的訊號促成的，這個訊號從腦幹發出，經過整條脊髓往下傳送。一旦訊息傳達到那些維持身體姿勢的肌肉，例如手臂的二頭肌、大腿的四頭肌等，肌肉會完全失去張力和強度，對於來自腦部的命令完全沒有反應。你實際上變成囚犯，被囚禁在快速動眼睡眠裡。幸好，你的身體在服完刑期之後，到了快速動眼睡眠結束時又重獲自由。這種腦部高度活躍、身體卻完全不能動彈的解離狀態，讓睡眠科學家可以輕鬆辨別快速動眼睡眠和清醒時的腦波。

為什麼演化決定在快速動眼期限制肌肉的活動？因為這可以防止你把夢中經歷真的表現出來。快速動眼睡眠期間，我們在夢裡經常活躍行動，因而腦中不斷發出運動指令。在此，大自然其實充滿智慧，為我們量身剪裁了生理學上的束縛衣，防止這些非現實的活動在現實中演出，特別是這時你對周遭環境已經沒有意識。不難想像，在你眼睛閉著，無法感知四周的狀況下，如果真的把夢中與人打架、向著對手衝刺等劇情實際表現出來，會有什麼災難性的後果。要不了多久，你就得跟人類的基因庫說再見了。腦讓身體癱瘓，心智才能夠安全的做夢。