早期的研究认为，睡眠是存在一定的生理节律性。在睡眠周期中存在两种不同的脑部电波的模式，一种代表的是非快速眼动睡眠期，另一种则是快速眼动睡眠期（ rapid eye movement）。在快速眼动睡眠期会出现一系列的生理反应，例如脑电波频率增加， 振幅变低， 同时还会附带着出心率加快、血压升高、肌肉松弛、阴茎勃起等生理变化，因为这个时期眼球会不停摆动，所以称为快速眼动睡眠期。快速眼动睡眠期往往会有非常活跃的梦境，所以也会被称为极睡眠 (active sleep)。
最新一期《Nature Communications》上发表的一项研究认为，在快速眼动(REM)睡眠期间的人脑活动，与在清醒时候观察事物时所观察到的脑部活动非常相似。这项研究或许可解释，为什么从REM睡眠状态清醒过来的人经常会谈到鲜活的梦境。在REM睡眠期间，我们眼睛的转动方式与我们处于清醒状态、在看某一视觉场景时的转动方式非常像。科学家早就想弄清REM是否反映了睡眠期间的视觉信息处理方式。
由以色列特拉维夫大学Yuval Nir领导的一个国际合作课题组，记录了19个人的脑在不同情况下的电势活动。他们发现，当患者在睡眠期间、清醒期间，以及在视觉刺激场景期间发生快速眼动时，其大脑的内侧颞叶中的各个神经元会以相似方式做出反应。而这个大脑内侧颞叶是对长期记忆形成有重要作用的一个脑区域，这可能意味着这个时期的脑部活动会留下长期记忆。与此同时，快速眼动睡眠期间的脑部活动于类似视觉的信息的处理期间的脑部活动，表现为脑部电波的相位存在相似性。而且在快速眼动期间做梦过程中，眼球的转动方式会有着类似于清醒时候的眼球转动，这样进一步暗示着梦境和真实视觉环境可能由类似的脑部区域控制。
在睡眠过程中的眼动过程被证明与清醒时候观察物体的眼球运动类似，而且脑电波模式也存在相似性，这可能会说明了梦境时候伴随的快速眼动会与视觉印象相关的神经存在关联。这位我们解释为什么有的梦境为什么显得如此真实提供了一些线索。同时，这个研究首次建立了眼动和大脑皮质的微观状态的关系，进一步的研究可能为我们揭示更多地睡眠中眼球运动和大脑活动的关联性。
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