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研究发现，一夜的睡眠过程是两种睡眠的交替，在较短的快波睡眠后，是时间较长的慢波睡眠，然后又是快波睡眠，如此循环。谩波睡眠又可划分为4个阶段或称4期。因此更具体他说，睡眠的程序是：觉醒一慢波1期一2期一3期→4期→快波睡眠，为第一个周期，然后再次重复慢波睡眠2期→3期→4期→快波睡眠，如此循环。一般从一次快波睡眠到下一次快波睡眠的间隔时为70…120分钟，平均90份钟。一夜大致要循环4…6次。越到后半夜，快波睡眠越长、慢波睡眠越短。
由于快波睡眠期是人做梦的时期，我们由睡眠过程的脑电图可推断，一个人每夜一般会做4～6个梦，前半夜的梦较短，后半夜的梦较长。根据研究，整夜共有约1～2小时的时间人是在做梦。
由于每个人正常睡眠时间都超过一个循环的时间，由此可知每个人每晚都要做梦。有些人自称自己睡觉从不做梦，是因为他醒来后把夜里的梦忘记了。
早期的研究者们假设，只有在快波睡眠时才有梦。但是近斯的研究却发现，慢波睡眠期也有梦。慢波睡眠期的梦不像一般的梦那样由形象构成，也不是像一般的梦那么生动富于象征性。例如，一个从慢波睡眠中刚醒来的人会说“我正在想着明天的考试”。研究者还发现，大多数的梦游和梦话都是出现在慢波睡眠期。
脑电波可以指示出人是否在做梦，因此脑电波测量是研究梦的一个主要手段。
但是脑电波却不能说明梦和睡眠的生理机制，更无法告诉我们梦是什么。关于梦的生理机制目前还极少研究，但是对睡眠的生理机制却有很多的研究，这对我们理解梦有一定的参考性价值。
早期的生理心理学家巴甫洛夫认为：睡眠就是大脑皮层神经活动停止，也即所谓抑制。梦是大脑皮层神经活动停止时，偶尔出现的残余活动，也即兴奋。如果我们把清醒状态下的大脑皮层比做一个燃烧着的火堆，那么按巴甫洛夫的观点，睡眠就是这堆火熄灭了，而梦就是在木炭灰烬中偶尔亮起来的火星。
有近几十年来，通过对睡眠的生活机制的研究，人们知道巴甫洛夫的观点是不准确的。睡眠不是觉醒状态的终结，不是神经活动的停止或休息，而是中枢神经系统中另一种形式的活动，是一个主动的过程。
脑具有一种负责清醒——睡眠转换的中枢，即网状系统。这是脑干中一群弥散的神经核团，当它受到刺激时会使熟睡者醒过来。而当实验者破坏了实验动物的网状系统时，这个动物就会从此“一睡不醒”。
网状系统的活动受到来自上下两方面的神经冲动的影响。上方，大脑皮层的活动会影响它，因此思虑过多忧心忡忡的人会失眠。下方，来自感觉器官的神经冲动影响它，因此噪杂的声音也会干扰人们的睡眠。除此之外，网状系统的活动还受到两个神经中枢的控制，一个叫中缝核，另一个叫蓝斑。中缝核可导致慢波睡眠。蓝斑则导致快波睡眠，从而与梦有关系。
蓝斑产生的神经兴奋，主要通过脑的视神经束。也许，这和人在梦中所见到的景象有关。另外，蓝斑可能也起着在睡眠中抑制躯体运动的作用。
研究脑生化的科学家发现，中缝核产生的神经递质主要是5…羟色胺。在电损毁动物中缝核前部后，脑中5一羟色胺含量大减，同时，动物的慢波睡眠也明显减少。如果把5一羟色胺直接注射到动物的中缝核，则动物的慢波睡眠延长，可见5一羟色胺和慢波睡眠有关。
蓝斑区域可产生去甲肾上腺素，它与快波睡眠有关。在损毁动物蓝斑中后部时，去甲肾上腺素减少。同时，快波睡眠也减少。
去甲肾上腺素不仅与快波睡波有关，与觉醒状态的维持也有关。当脑内去甲肾上腺素含量增加时，实验中的动物会从睡梦中醒来。
由生化的研究，似乎可以引向这样一种推测，快波睡眠和觉醒有相似之处，当然，快波睡眠和觉醒决不是一回事，首先就是快波睡眠时运动是被抑制的。但是，和慢波睡眠相比，它和觉醒状态在表现上共性还是稍多一些。它也有较多的心理活动。
对睡眠，特别是与梦有关的快波睡眠的生理层面的研究，使我们对梦的作用有了一定的理解。如果用药物或其它技术抑制快波睡眠，被试者的注意。学习记忆功能就会受到损害，同时，情绪会变得焦虑、愤怒，井造成处理人际关系能力下降。由此提示，梦对改善学习与记忆，对改善情绪和社会能力可能有作用。
还有一些研究也发现，快波睡眠和梦可能与新信息的编码有关。一些没有见到过的新形象在梦里得到“复习”和“整理”，然后存入长时记忆库中去。根据这种假说，婴儿每天见到的新东西多，所以就需要多做梦，老年人难得会见到什么新东西，因此就不必多做梦。实际上，婴儿快波睡眠的时间占总睡眠时间的比例也确实远大于老年人。实验也发现，在环境丰富的条件下饲养的大白鼠快波睡眠的总时间和百分比都比其它大自鼠更长更多。由此提示，至少“复习整理新形象和新知识”是梦的作用之一。
酒馆里的纪念碑
不同流派的心理学家对梦有着不同的解释。早期的一些心理学家认为梦没有意义，而到了今天，这种观点已不复存在。第一个提出对梦的全面解释的是奥地利心理学家弗洛伊德。这是一位心理学界的伟人，他曾和马克思。爱因斯但一起，被誉为对20世纪思想影响最大的三个犹太人之一。继弗洛伊德之后提出的新的对梦的解释，元不或多或少受到他的影响。虽然新的解释往往反对和批评弗洛伊德，但是它们的产生也同样是由于弗洛伊德梦理论的激发。这使得当今任何一本谈梦的书，都不能不谈及弗洛伊德对梦的解释。
作为一名医生弗洛伊德经常要治一些精神病人或其他“脑子有毛病”的人。别人往往对这些人的话不屑一顾，但是他却总觉得这些人的活也值得分析。比如这些人是一辆撞坏了的汽车吧，我们不正好可以看看汽车内部的结构吗？如在车子完好时，我们还看不到它的内部呢！在这个分析心理有毛病的人的过程中，他发现梦和精神病有些类似，于是他又用科学的方法研究梦。
有一天，他终于发现了梦的秘密。他高兴极了，高兴得发出狂言，说：“在这个酒馆里应该竖一块石碑，上边写上‘某年某月某日，弗洛伊德博士发现了梦的秘密’。”
这话看起来够狂做的吧，可是现在心理学家们不觉得他狂做，反而说他伟大。因为，他的确发现了梦的秘密。
弗洛伊德指出，梦的材料来自三方面：一是身体状态；
二是日间印象；三是儿童期的经历。梦的材料来源于身体所受刺激，这是几乎每个人都承认的事实。例如一个人如果饿了，在梦里就会梦见吃饭；如果一个人脚冷了，就可能会梦见在雪地里行走；如果一个人咽喉肿痛，就可能梦见被人卡住脖子，如此等等。弗洛伊德虽然也同意身体所受刺激会影响梦的具体内容，但是他却认为这些身体所受的刺激只是被梦作为素材使用而已，对梦的意义影响不大。按弗洛伊德的思路，我们可以举这样一个例子。清晨男性有小便便意时，阴茎会受刺激而勃起，这时男性也许会做性梦。按一般人的看法，这个男人梦见和女人性交的原因是，膀眺胀满刺激引起了阴茎勃起。而按弗洛伊德的思路，可以这么说，这个男性有性的愿望才会做这种梦。如果这个男人没有强烈性欲，即使阴茎勃起，他也不过是做梦找厕所而已。
白天经历的事会进人晚上的梦，这也是很多人都注意到的事实。假如临睡前看了一场战争的影片，有些人在晚上就可能会做战争的梦。再如弗洛伊德自己的例子：梦中“我写了一本有关某种植物的学术专论”，其来源是：“当天早上我在书商那儿看到一本有关樱草属植物的学术专论。”弗洛伊德指出：两三天前发生的事，如果在做梦前一天曾想到，也同样会在这天晚上的梦里出现。但是，他认为梦决不仅仅是白天生活中琐事的重现。梦中，我们借助白天的一些小事，目的在于用这些小事影射另外的更重要的心事。
弗洛伊德提出，那些清醒时早已忘记了的童年往事也会在梦中重现。例如，“有一个人决定要回他那已离开刀年的家乡。出发当晚，他梦见他处身一个完全陌生的地点，正与一个陌生人交谈着。等到他一回到家乡，才发现梦中那些奇奇怪怪的景色，就正是他老家附近的景色，那�