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(JohnO'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